在光通訊設備中，光纖系統各個元件之間互相連接是系統性能的重要部分，藉由接續及連接器的連接，盡可能以較少的功率損失地從一個元件耦合到另一個元件。在整個光纖通訊架構中，光纖必須連接光源、檢光器、放大器及其他光纖。其中透過光纖熔接（fusion splice）的接續方式，有別於機械式連接器，具有接頭體積小、機械強度高、光纖接續後性能穩定的特性，也更適合應用在光通訊元件的微小化封裝上。
本論文以數值模擬的方式，研究 Cr4+：YAG晶體光纖與通訊用單模矽光纖在光纖燒熔接合的過程中，整體熔接模組的溫度場與熱應力分佈情形，藉由調整燒熔電流、燒熔位置及接續過程等參數，探討在不同的燒熔條件下，其溫度分佈與熱應力分佈變化的趨勢。

The connection between the devices of optical fiber system is an important part of optical communication equipment. For reducing the power loss in single transfer process, we couple the light from one device to another by connecting with splicer and connector.
In the optical fiber communication system, the fiber must be coupled with light source or detectors and optical amplifier. The way connect fiber by fusion splice is different from the mechanical connectors, which is small joint volume, higher mechanical strength and much stable after connecting. It is more suitable to apply on micro-package optical communication device. In the study, we confer with the temperature profile and thermal stress of fusion splice module during splicing Cr4+：YAG crystal fiber and single mode fiber by numerical simulations. Through adjusting the parameters, like fusion current, fusion place and the processes of splice to examine the trend of change of temperature and thermal stress.

中文摘要 I
Abstract II
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1-1. 前言 1
1-2. 摻鉻晶纖及熔接模組簡介 2
1-3. 文獻回顧 6
1-4. 研究動機與目的 8
第二章 理論基礎 10
2-1. 前言 10
2-2. ANSYS簡介 10
2-2-1. ANSYS套裝軟體系統架構 11
2-2-2. ANSYS熱分析流程 12
2-2-3. 耦合場分析流程 13
2-3. 有限元素法分析理論 15
2-3-1. 有限元素法 15
2-3-2. 熱傳導與熱對流有限元素分析理論 16
第三章 模型建立與分析方法 22
3-1. 問題描述 22
3-2. 分析方法 22
3-2-1. 模型建立與材料參數 22
3-2-2. 元素型式 24
3-2-3. 暫態熱分析求解的設置 25
3-2-4. 邊界條件與初始條件 26
3-2-5. 焊接熱源的評估 27
3-2-5.1. 電弧特性 27
3-2-1.2. 高斯函數分佈的熱源模式 28
第四章 數值分析的結果與討論 31
4-1. 網格獨立測試 31
4-3. 溫度分析 32
4-3-1. 同時中心對稱燒熔 33
4-3-2. 同時非中心對稱燒熔 34
4-3-3. 單邊中心對稱燒熔與單邊非中心對稱燒熔 35
4-4. 位移分析與熱應力分析 35
4-4-1. 位移分析 36
4-4-2. 同時中心對稱燒熔的熱應力分析 37
4-4-3. 同時非中心對稱燒熔的熱應力分析 37
4-2-4. 單邊中心對稱燒熔與單邊非中心對稱燒熔的熱應力分析 38
第五章 結論 39
參考文獻 41

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