原理上，光纤镀膜与玻璃光学元件的镀膜是一样的，但是在实际制作过程中，光纤由于芯径细小的特性导致其镀膜工艺与玻璃元器件有明显差异，这给镀膜行业带来了新的困难和挑战。福津光电专注于光纤镀膜事业超过10年，通过不断地优化和改善，逐个突破光纤镀膜中遇到的各类难题，建立了光纤镀膜特有生产流程。在此我们总结多年来的实际生产经验，将光纤镀膜中遇到的一些主要难题和要点总结，供同行朋友参考。

从单模光纤到多模光纤，光纤的芯径从5μm～800μm 不等，通过光纤纤芯的激光功率从毫瓦到几百瓦级别不等，整个行业没有统一的标准，各个厂家只能根据具体的应用而定。以工业高功率半导体激光模块使用的耦合输出尾纤（图1）为例，客户最理想的要求是纤芯A区域绝对干净，达到零麻点和零刮痕。这是因为该区域是激光传输的核心区域，激光密度很高，容易因瑕疵导致光纤失效。

包层B区域允许少数的刮痕、麻点和崩边。对于多模光纤来说由于其纤芯区域很大，一般会允许少数麻点。参照福津光电105／125 MM 美国Nufern光纤目检标准（如下图2和表1所示），该标准比普通滤光片表面质量60－40（MIL－PRF－13830B） 要严格很多，由于光纤端面最大直径为125μm 需要在200～500X金相显微镜下目检，而普通滤光片在20～45X体式显微镜下目检即可。

图2 光纤端面示意图

表1 光纤端面目检标准

由于追求超高标准的光洁度，该检测成为光纤镀膜流程良率最低的环节。福津光电通过持续改进，实现目检测良率从最初的30％提升到现在的85％ 。究其原因，主要有以下几方面：

1）镀膜前光纤端面研磨抛光必须绝对干净。镀膜前的标准比镀膜后的标准要高一级别，才能实现镀膜后端面符合标准。如图3，镀膜前零刮痕、零麻点、零崩边是我们追求的目标。如果镀前光纤端面上残留微尘颗粒，那么镀膜后这些颗粒会被覆盖在膜层下面，在黑白的显微镜下会看得更加明显，如图4；

图3 合格的光纤端面

图4 失效的光纤端面

2）光纤必须保存在无尘环境，镀膜前产品需要放置在百级净化工作台，且镀膜前光纤不能放置太久，避免环境中有微尘吸附到光纤端面；

3）确保镀膜机内部环境扬尘最少，镀膜机需要定期保养、打磨和除尘，锡箔纸有一定的保护作用，但是锡箔纸上的膜层容易脱落，造成扬尘。镀膜前抽真空会引发气流扰动，容易造成微尘吸附到光纤端面。其次专业的设备做专业的事，如果用做滤光片的镀膜机来做光纤镀膜，光洁度很难保证。二者保养的成本不一样，因此一般镀膜厂家都可以给光纤镀膜，但是不能保证光纤的光洁度；

4）镀膜过程需要设备运行稳定，离子源打火、电子枪电流不稳定都会导致密集的麻点。有些镀膜机炉内空间比较大，理论上可以放置较多光纤以降低成本，可是一旦发生镀膜机故障，往往会造成整炉产品报废，损失巨大。因此，我们需要在保证镀膜质量和降低成本上做权衡，取最佳的平衡点；

5）镀膜时间越长，光洁度越差。在多层膜沉积过程中，每一层膜都会由于镀膜材料融化不完全、蒸发源清洁度和离子源清洁度等因素，喷溅极小的麻点。一层一层地累加，如果到30层、50层、60层的厚膜，麻点的累计就非常明显。微尘和麻点在激光传输应用中是很致命的，因此在设计膜系时，需要尽量减少膜层数和厚度。

光纤在装夹时，需要把光纤头伸出固定夹具适当距离，这有利于膜层在光纤端面的沉积，但也会导致伸出夹具的光纤圆周侧面在镀膜过程也被镀上膜层。这部分的膜层比较粗糙，在膜层较厚的情况下会发黄发黑，如图5。这种膜层质量很差，容易吸收激光产生高温导致产品失效。

图5 光纤侧面漏膜不良品

如何解决光纤侧面漏膜发黄发黑问题，我们认为可以下几个方面去改良，从而得到比较光滑的侧面漏膜（如图6）：

1）镀膜夹具尽量减少使用容易引起放气的材料（如PVC、铁氟龙和硅胶等），控制装载光纤的数量（光纤也会大量放气），从而减少镀膜时因室内高温释放含碳有机化合物气体；

2）镀膜夹具设计需要一定数量的排气孔，确保抽真空时把夹具内部的残余气体抽干净；

3）优化镀膜工艺，增加氧气供给量有助于膜料充分氧化，同时也可以减少镀膜机内有机物转化为CO₂被抽走，减少直接碳化。但要注意的是，充氧气过多会引发真空度降低问题，不利于膜层沉积。

图6 光纤侧面漏膜（合格品）