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光 纤 布 拉 格 光 栅 表 面 化 学 镀 的 研 究 进 展 4j5I 0e00 光纤布拉格光栅表面化学镀的研究进展 唐安琼 ，方 亮 ，薛生杰 ，吴 俊 ，刘 立 。章 鹏 (重庆大学 a．应用物理系，b．光电技术及系统教育部重点试验室，重庆 400044) [摘 要] 用化学镀方法在光纤表面进行金属封装以获得较薄的智能涂层，可实现光纤智能金属结构的集成。 对国内外化学镀从前处理、化学镀镍、化学镀铜、镀层结合性能及金属封装后光纤布拉格光栅传感器(FBG)的 传感性能等方面进行了归纳与分析，指出了存在的问题与今后的发展方向。 [关键词] 化学镀；表面金属化；光纤布拉格光栅传感器；光纤智能金属结构 [中图分类号]TQ153；TP212．44 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2012)02—0049—03 0 前 言 了今后的发展方向。 光纤布拉格光栅传感器 (FBG)尺寸小、电绝缘、 1 FBG化学镀前的预处理 抗干扰 ¨，是智能结构(将传感元件、驱动元件和微处 FBG表面化学性质稳定，不具备化学镀所须的催 理控制系统集成具有识别、分析、判断、动作等能力的 化活性，镀前须对其进行预处理，化学镀膜表面预处 一 种功能结构)中传感单元的首选器件。FBG的光纤 理一般包括4个步骤：表面清洗一粗化一敏化一活 智能金属结构用于环境变量监测时精度及灵敏度高、 化，如采用光纤模拟PBG，则需事先去除其表面的有 抗干扰，是近年的研究热点 J。光纤智能金属结构传 机保护层。 统的制备方法是用胶粘剂将 FBG粘接在金属构件 1．1 去保护层 上，这种方法不能完全固定，会导致测量数据失真且 光纤表面包裹了一层有机保护层，化学镀前须完 0 易老化，不能在潮湿、高压或高温等环境下使用。采 一 全剥除，残留在光纤表面的有机层将会影响化学镀的 卜j 用金属直接固化技术代替环氧粘接可以克服上述问 捕 进行。有机保护层可采用手工刀具等直接剥除 ， 卜、) 题 一j，但光纤主要由SiO构成，难以与金属结合，需 也可用丙酮、二氯甲烷、浓硫酸等有机或强氧化性溶 预先在其表面镀覆一层薄膜以实现 FBG金属固化。 剂浸泡剥除 ]，还可以通过燃烧去除 ]。 目前实现 FBG表面金属化的方法有真空溅射、 1．2 表面清洗 溶胶-凝胶、电镀、化学镀等 J，但大多生产成本高， 光纤的清洗包括表面除油、去除金属离子。除油 ． 还会破坏光纤光栅传感器的结构，不适合工业化生产 方法有物理法和化学法，物理法以丙酮、酒精等有机 或试验研究 7【I。化学镀相对成本低、操作简单、过程 鎏 ：=；醒 偶 ：．：；=；y 溶剂擦洗 J。。；化学法则采用碱性或乳化剂溶液，根