TWI691745B - 光纖熔接的方法與熔接光纖 - Google Patents

Abstract

本發明係提供了一種光纖熔接的方法。提供一第一光纖以及一第二光纖，該第一光纖之纖核直徑小於該第二光纖之纖核直徑，然後對第一光纖進行一載氫處理。後續，對第一光纖以及該第二光纖進行一熱擴散纖核處理，使在接合切面的該第一光纖之模場直徑匹配於該第二光纖之模場直徑。本發明還提供了一種熔接光纖之結構。

Description

光纖熔接的方法與熔接光纖

本發明係關於一種光纖熔接的方式，特別是一種包含載氫處理步驟的光纖熔接的方式。本發明還關於一種熔接光纖結構。

具有熔接(fusion-spliced)光纖元件的單體系統(monolithic system)不需麻煩的對準和定期維護，由於內部並無氣隙，其內部熔融元件間腔呈現菲涅耳反射(Fresnel reflection)可使其具有低耗損之優點。由於電弧接頭技術的成熟，目前已可以輕易地將多種光纖元件組裝置而形成一單體光纖系統(monolithic fiber system)。然而，對於一些大模場面積(large field-mode area,LMA)光纖，例如高功率光纖雷射(high power fiber laser)和被動Q切換光纖雷射(passively Q-switched fiber laser)而言，需要精密的光纖接合技術例如熱熔拉法(fiber tapering)或熱擴張纖核法(thermally diffused expanded core,TEC)，以用於末端的模場(mode field,MF)適配。熱擴張纖核法方法已經被大量地研究，並應用於各種設備，如模場適配器(MF adaptor)，泵組合器(pump combiner)，雷射二極體光纖耦合器(fiber couplers for laser diodes)以及雙芯纖維的模場耦合(mode coupling in twin-core fiber)中。與光纖熱融拉法不同的是，光纖熱融拉法系對披覆層(cladding layer)給予一物理變化，但熱擴張纖核法是以氫氧焰加熱小纖核之光纖，以迫使該纖核部分的摻質擴散。在纖核膨脹至所需模場面 積後，將光纖的加熱部分切割並拼接於另一種大模場面積光纖。對於石英光纖，其纖核面積係由摻質決定，當使用鍺(Ge)時，其擴散係數在1400℃時約為1×10^-15m²/s。在此溫度下，能將有效纖核直徑從4微米(μm)擴展到10μm的加熱時間會超過一小時。如此長時間的加熱且加熱溫度超過玻璃熔點的情況下，光纖容易因自身的重力而導致其變形，使加熱區過於脆弱並難以承受後續之模場適配過程。

相形之下，電弧引起的熱擴張纖核法(arc-induced TEC)很少受到關注。由於電弧所形成纖核擴張區域僅有約幾百微米，為了在如此短的纖核擴張區域中實現絕熱(無損耗)模場轉變，兩種不匹配光纖之間的模場比受到嚴格限制。此外，過小的纖核擴張區域在後期切割過程也難以實行，因此要進行模場適配，只能透過施加電弧在兩個不匹配光纖的弧形交叉處來完成，使交叉處的兩個光纖的纖核同時被處理並且以相同的電弧功率熱膨脹。儘管存在一些缺點，但由於使用電弧法之模場適配過程可以在幾十秒內成完，其仍被認為是快速有效的方法之一。

本發明於是提供了一種涉及模場適配過程的方法，可以使熔接後兩個光纖間的耗損降低。

本發明於是提供了一種光纖熔接(Fusion splicing)的方法。提供一第一光纖以及一第二光纖，該第一光纖之纖核直徑小於該第二光纖之纖核直徑，然後對第一光纖進行一載氫處理。後續，對第一光纖以及該第二光纖進行一熱擴散纖核(thermal expansion core,TEC)處理，使在接合切面的該第一光纖之模場匹配於該第二光纖之模場。

本發明還另外提供了一種熔接光纖，包含：一第一光纖部分，具 有一第一纖核層；一第二光纖部分，具有一第二纖核層，第一纖核層之直徑小於第二纖核層之直徑，第一光纖部分包含有氫，第二光纖部分實質上不包含有氫；一熔接切面，設置在第一光纖部分與第二光纖部分相接處，熔接切面的第一光纖部分之模場與第二光纖部分之模場相匹配。

300:第一光纖

400:第二光纖

302,402:披覆層

306:第一椎體

406:第二椎體

304,404:纖核層

500:載氫處理

600:熱擴散纖核處理

700:熔接切面

第1圖至第3圖繪示了本發明一種光纖熔接的方法示意圖。

第4圖是未經過載氫處理的熔接光纖的示意圖。

第5圖繪示了本發明實驗中設計的測量系統的示意圖，用以測量電弧熱擴張纖核法之瞬間熔接損耗。

第6圖繪示了測量使用光纖Hi980和載氫處理之光纖Hi980與光纖BP10/125-08拼接的任一種情況的二種典型傳輸曲線。

第7圖(a)~(c)繪示了拼接之未處理光纖Hi980(左)與載氫處理之光纖Hi980(右)在電弧熱擴散纖核過程第1.5秒、3秒和6秒的照片，(d)~(f)繪示了對應纖核直徑隨著時間變化的折線圖。

第8圖繪示了在三種光纖類型(載氫處理之光纖Hi980，未處理之光纖Hi980和光纖P10/125-08)之傳輸耗損曲線。

為使本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以進一步了解本發明，在以下的描述中會列出本發明的較佳實施例，並配合圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲實現之效果。

本發明是關於一種光纖熔接的方法。請參考第1圖至第3 圖，所繪示為本發明一種光纖熔接的步驟示意圖。本方法包含如下的步驟：如第1圖所示，首先提供一第一光纖300以及一第二光纖400。第一光纖300與第二光纖400例如是單模(single mode)光纖，且由二氧化矽(SiO₂)所組成。第一光纖300具有一披覆層(cladding layer)302與一纖核層(core layer)304，第二光纖400具有一披覆層402與一纖核層404，纖核層304與纖核層404中具有半導體摻質，例如是鍺。可以理解的是，第一光纖300中纖核層304的範圍係由其中的半導體摻質來界定，第二光纖400亦同。本發明由於係應用在光纖之熔接，因此兩光纖的纖核直徑(core diameter)會不同，如第1圖所示，第一光纖300中的纖核層304的纖核直徑d₁小於第二光纖400中纖核層404的纖核直徑d₂。而於一實施例中，第一光纖300的外徑D₁等於第二光纖400的外徑D₂，而於另一實施例中，外徑D₁也可以不同於外徑D₂。於一實施例中，第一光纖300與第二光纖400的模場面積比值為1.3~16。

如第2圖所示，將第一光纖300進行一載氫處理500。載氫處理500係指任何可以將氫原子注入光纖中並與纖核中的摻質產生鍺-氫之空乏中心(germanium-oxygen deficiency centers,GODC)效應之技術。於一實施例中，載氫處理是將第一光纖300置於一高壓氫環境中，使氫原子滲透進第一光纖300。高壓氫環境例如1200磅每平方英寸(pound per square inch或pound-force per square inch,psi)~2000psi，時間進行約4~14天。

如第3圖所示，對第一光纖300與第二光纖400進行一熱擴散纖核(thermal expansion core,TEC)處理。於一實施例中，熱擴散纖核處理可以使用電弧、氫氧焰、準分子雷射或二氧化碳雷射。而於本發明較佳實施例中，熱擴散纖核處理係以電弧(arc)來進行，其溫度可達攝氏1800度~2000度，持續時間為2~20秒，使第一光纖300與第二光纖400在由兩電極之間的電弧區域(通常約0.4公釐)進行適配。值得注意的是，有別於習知熱光纖熱熔拉法(fiber tapering)， 若使用電弧加熱時，並不需額外對光纖施以額外拉力。如第3圖所示，第一光纖300與第二光纖400在熱擴散纖核處理後，其纖核層304與纖核層404中的摻質會擴散，並在電弧放電處彼此接合。由於第一光纖300有施以載氫處理，其摻質擴散速率由於鍺-氫之空乏中心(germanium-oxygen deficiency centers,GODC)效應而增加，故雖然第一光纖300之纖核直徑d1小於第二光纖400之纖核直徑d2，在第一光纖300中摻質擴散速度大於第二光纖400中摻質擴散速度的情況下，最終在熔接切面的第一光纖300的纖核直徑會趨近於第二光纖400的纖核直徑，使兩光纖具有匹配之模場直徑(mode field diameter)，而完成理想的適配。於一實施例中，第一光纖300之模場擴散速率為4×10^-8~2×10^-7cm²/s。值得注意的是，模態場直徑匹配(Match of the Mode field diameters guided in the two fiber cores)與纖核直徑與數值孔徑兩者有關，而數值孔徑是由纖核和纖核外部的折射係數差異所決定。例如兩相同直徑但具有不同鍺摻雜濃度的纖核相比，摻鍺較高的纖核會有較高的數值孔徑(NA值)，其模態直徑會比較小。於本發明較佳實施例中，由於較佳是使用單模光纖，模態場直徑會略大但是很接近纖核直徑，因此本發明所稱之模態場匹配亦可稱為纖核匹配。另一方面，模態場匹配可以通過量測第一光纖與第二光纖之間的傳輸率來界定(相關量測方式在下文中描述)。於一實施例中，第一光纖300與第二光纖400的模場面積比值為0.9~1.1，而第一光纖300與第二光纖400之間的傳輸率為0.9~1。

通過上述方法，即可形成一熔接之光纖結構。如第3圖所示，熔接之光纖包含有一第一光纖部分(即原來之第一光纖300)，具有一第一纖核層304。一第二光纖部分(即原來之第二光纖400)，具有一第二纖核層404，第一纖核層304之直徑小於該第二纖核層404之直徑。熔接切面700位在第一光纖部分300與第二光纖部分400相接處。如前文所述，在經過熱纖核擴散處理後，位在熔接切面700的第一光纖部分之模場與第二光纖部分400之模場 相匹配。由於光纖中之模場範圍與纖核層呈正相關，故本領域具有通常之知識者也可以理解，此處(熔接切面700)的第一光纖部分之第一纖核層304也會對應於第二光纖部分之第二纖核層404，使兩者在熔接切面700的面積與位置能大體上相同。此外，第一纖核層304在靠近熔接切面700呈現一第一椎體306，第一椎體306具有一第一高度H₁，第一椎體306與熔接切面700具有一角度α；第二纖核層404在靠近熔接切面700呈現一第二椎體406，第二椎體406具有一第二高度H₂。由於第一光纖300以載氫處理，擴散臨界溫度也降低，所以遠離電弧中心處仍有很明顯的擴散，故第一錐體306之第一高度H₁大於第二椎體406之第二高度H₂。並且，載氫處理後之第一纖核層302，也因為摻質擴散速度之差異，而有結構上之不同。請參考第3圖與第4圖，其中第4圖是未經過載氫處理的熔接光纖的示意圖。從此兩圖之比較可知，由於載氫處理之摻質擴散速度較快，第3圖(經過載氫處理)之角度α大於與第4圖(未經過載氫處理)之角度α₀，使第一椎體306之拉錐斜率變小。於較佳實施例中，角度α趨近於90度，例如是87.5~89.9度。由於第一椎體306具有較小的拉錐斜率，可有利於模態場轉變，降低耗損進而增加光纖之傳輸率，藉以得到更好品質之熔接光纖。

由於載氫過程可以應用在光纖接合上，使兩光纖之接合時間縮短，可以形成低耗損高品質的光纖元件，適合應用在各種需要光纖接合的光學元件上，例如以共振腔以及布拉格光柵(fiber Bragg grating,FBG)組成之Q切換脈衝雷射光發射器，或是其他高功率雷射，但並不以此為限。為了證明上述方式確實能降低光纖接合之穿透率損耗，下文將描述實驗內容加以驗證。

為了監測電弧熱擴張纖核法之瞬間熔接的傳輸損耗，並排除由功 率波動和波長靈敏度引起的不準確性，本實施例設計了一測量系統，請參考第5圖。在第5圖中，功率分配器(power splitter)接到一自製之1030奈米連續鐿摻雜光纖雷射器(1030nm CW Yb-doped fiber laser)，作為光源使用。雷射功率設定為3毫瓦(mW)。功率分配器300的一個端口連接至一光纖樣品(光纖A。功率分配器300的兩端口間的功率比R_ref=P₁/P₀首先確定為1.53，標準偏差為0.2%。在電弧熱擴張纖核處理期間，通過測量兩個輸出端口之間的功率比R_m=P₂/P₀來獲得光纖A和B之間的接頭傳輸率T_m=R_m/R_ref。

在本實施例中，光纖B係由Liekki公司生產之型號為P10/125-08的大纖核單模和單包覆層光纖，光纖A係由康寧公司生產之行號為Hi980的小單模態光纖(single mode fiber,SMF)。同時，對原始的Hi980和載氫處理後的Hi980進行了比較測試。光纖B(P10/125-08)的纖核直徑為10μm，數值孔徑(numerical aperture,NA)為0.08；小纖核光纖Hi980的纖核直徑為3.5μm，數值孔徑為0.21。根據馬爾庫塞方程(Marcuse’s equation)，1030奈米處的模場面積計算為9.3×10^-7cm²(A_ob，針對光纖B)和1.28×10^-7cm²(A_oa，針對光纖A)，兩者之間的模場面積比為7.25。載氫過程係將光纖A(Hi980)裝入具有1700psi的高壓的純氫氣瓶中2週，然後從氣瓶移出後約30小時進行測試。後續使用的光纖拼接器(fiber splicer)是由Fitel公司製造的S178 LDF。光纖A和光纖B用標準的單模-單模(SMF-SMF)電弧程序拼接，然後在相同的拼接接頭上逐步手動添加電弧而不進行移位和拉伸。在S178 LDF中，電弧功率範圍從0到200，預設值為100(機器規格中未顯示真正的功率數值)。然而即便在不同拼接器廠商中，標準單模-單模拼接所需的電弧功率應該相同，故可作為標準化功率參考。在本實驗中，每個弧段(arc step)的功率設置為100，然後與輸出性能最相關的參數是總累積弧持續時間(total accumulated arc duration)。記錄每次施加電弧後的傳輸率(transmission)，並最終繪製成如第6圖之曲線。第6圖繪示了測量使用光纖Hi980 和載氫處理之光纖Hi980與光纖BP10/125-08拼接的任一種情況的三種典型傳輸曲線。預設每個電弧的持續時間為750毫秒。然而，由於原始光纖Hi980的擴散速率較慢，故每個附加電弧的持續時間設定為2秒。Y軸所表示的傳輸耗損值(單位：分貝dB)對比於x軸表示的累積弧持續時間(單位：秒)。在光纖P10/125-08拼接未處理之光纖Hi980的情況下，電弧熱擴散纖核處理的最大傳輸率約為81.5%(即-0.89dB)，其所需之累積電弧持續時間約27±2秒。若光纖P10/125-08拼接載氫處理之光纖Hi980，最佳傳輸率增加到94.6%(即-0.24dB)，平均累積電弧持續時間縮短為9.8秒。

另一方面，如果在一個長弧(long arc)步驟中執行拼接和熱擴散纖核處理而不是施加多段短弧(multiple-step short arcs)，則可以實現-0.24dB的傳輸，甚至可將電弧持續時間縮短為8秒。但須注意的是在每個電弧步驟中還存有一預熔融持續時間，意指將光纖從室溫加熱至熔點之時間，即摻雜劑沒有進行擴散之時段。在本實施例中，此預熔融預設是設定為160毫秒(ms)。因此可以理解的是，前述以一個長弧步驟來執行熱擴散纖核處理可以取得較佳結果(在8秒內-0.24dB傳輸耗損)可歸因於較少的預熔融時間。此外，由於兩光纖之模場區域不匹配，徑向偏移和角度不對準引起的兩根光纖間的熔接損耗可以通過拼接光纖中模場幅度的重疊積分來計算。假設是理想對準的情況下，僅由模場區域不匹配所引起的傳輸損耗T_MFA可由下面方程式(I)來表示：

其中R_A是兩個拼接光纖的模場面積比。因此若根據方程式(I)，若光纖P10/125-08與未處理之光纖Hi980光纖拼接而沒有纖核擴散時(即R_Ao=7.25)，理論傳輸損耗為-3.71dB。

從第6圖可以得知，光纖以載氫處理後可以增強鍺擴散速率，其量化和分析如下，並請一併參考表一。首先，在選-1.5dB的傳輸損耗下比較兩種情況，其中由熱擴散纖核過渡區斜率引起的損耗可以忽略不計(相關討論請參考第8圖和後文之討論)。利用方程式(I)可以推導出熱擴散纖核處理的模場面積比R_A,tec在-1.5dB的耗損基礎上之值為3.35。對於載氫處理之光纖Hi980和原始Hi980的情況，若欲達成-1.5dB的傳輸損耗，其累積電弧持續時間分別為2.25秒和10.75秒。將累積電弧持續時間減去預融合持續時間(即：2.25-0.16×3以及10.75-0.16×6)，兩組光纖之有效擴散持續時間分別為1.77秒和9.79秒(在表一中分別標示為τ_d,h和τ_d,o)。

由於光纖P10/125-08和未處理之光纖Hi980具有相同的鍺擴散常數(cm²/s)，且兩者之模場面積差異(△A_o)係隨擴散而增加，故透過下方的方程式(II)，將電弧處理後之模場面積比設定為3.35(由方程式(II)推得)，可推導熱擴散模場面積差異應為2.13×10^-7cm²。

而在載氫處理後之光纖Hi980拼接光纖P10/125-08的情況，由於擴散持續時間較短，光纖P10/125-08中增加的面積△A_s為3.85×10^-8cm²(由△A_o×(τ_d,h)/τ_d,o而來)。為達到相同的參考模場比率3.35，根據下面的方程式(III)，載氫光纖Hi980中的熱擴散模場面積差異△A_HL應為1.61×10^-7cm²。

因此，估計載氫處理後光纖Hi980的模場膨脹率約為原始未處理之光纖Hi980的4.2倍。

使用載氫處理光纖的主要優點為，除了電弧後之熱擴散纖核區域面積增加以外，在拼接交叉處之間摻質擴散速率的差異亦可減少傳輸損耗並縮 短了處理時間。為了證明這些優點，我們捕捉拼接光纖電弧熔合區附近的圖像以確定其纖核擴展之情況。如第7圖所示，將未處理之光纖Hi980和載氫處理之光纖Hi980拼接在一起，以比較電弧熱擴散纖核處理1.5秒、3秒和6秒之不同累積電弧持續時間的情況。拼接器拍攝的照片如第7圖(a)~(c)所示。纖核輪廓係由圖中最接近纖核明亮中心的最暗點定義出來，並相對應地計算出纖核直徑以及變化，如第7圖(d)~(f)所示。

如第7圖所示，載氫處理的光纖Hi980的纖核直徑在6秒內擴展至10μm，具有相對大的過渡區域。與未處理之光纖Hi980比較，載氫處理後鍺擴散速率大大增加。在本實施例中。由於光纖是置於兩電極棒之間(請再次參考第3圖與相關段落之說明)，並使用電擊棒的尖端放電，因此電弧的區域不大，約0.4公釐而且在電弧區域中心點溫度最高(約攝氏2000度)，一離開中心點，受熱溫度會急速下降。而實際情況如第7圖可看到，在載氫光纖的遠離電弧處中心處(電弧溫度較低處)纖核仍然有很明顯的擴散。由此可見光纖載氫後可降低Ge的擴散臨界溫度。然而需注意的是，上述以輪廓來定義臨界尺寸(critical dimension,CD)的方法，當臨界尺寸較小時，其判斷結果會受限於圖像之解析度。例如官方公佈之原始光纖Hi980的測量尺寸應為5μm，而不是本方法所測得之3.5μm。因此，實際上未處理光纖Hi980的熱擴散纖核區域應比第7圖(d)~(f)中顯示的要大。然而即便有上述解析度上的限制，但是這並不會影響到鍺擴散速率和擴散趨勢差異的判斷。

為了進一步了解損耗原因和電弧引起之模場適配的限制，我們把光纖A和B更改為相同類型的光纖，並把兩者拼接後以電弧持續處理直到產生大規模的傳輸損耗。本實驗針對對三種光纖類型(載氫處理之光纖Hi980，未處理之光纖Hi980和光纖P10/125-08)進行了測試，並記錄其傳輸降級曲線(transmission degrading curve)呈現如第8圖。由於模場不匹配和其他未對準因素 的損失可以忽略不計，後來出現的損耗應該可直接等同於熱擴散纖核區域漸增的過渡斜率(以由L_slp表示)。以第8圖來說，相較於如第5圖中以光纖Hi980拼接光纖P10/125-08的情況，第8圖所是的損耗部分L_slp應該是光纖P10/125-08和光纖Hi980的兩條曲線的平均值。例如，在最佳電弧持續時間為27秒(見第6圖)時，損耗L_slp預計約為-0.23dB(即第8圖中曲線的平均值為0.13和0.33)。另一方面，對於載氫處理之光纖Hi980接合光纖P10/125-08的情況，損耗L_slp在最佳電弧持續時間為9.8秒(見第6圖)的情況下僅為-0.03dB，且從光纖P10/125-08端幾乎沒有損失。值得注意的是，在此損耗部分L_slp為-0.03dB，優於第6圖中的-0.24dB的實驗數據，顯示除了Lslp和模場尺寸不匹配之外尚存有其他的損耗機制。為何有0.21dB的損耗間隙尚不清楚，在此推論可能是一維電弧放電所導致的不對稱纖核擴展，因為理想的模場適配不僅在區域尺寸上要配合，還涉及到於兩個不匹配光纖連接處的形狀。也就是說，如果用更對稱的加熱源(例如三電極電弧接合器)對光纖進行熱擴散纖核處理，則應進一步改善傳輸率。

綜上所述，本發明顯示了以電弧熱擴散纖核方法之模場適配，可以通過對小纖核光纖加載氫氣處理來得到較佳成果。在模場適配中當兩不匹配光纖之模場面積比在7.25的情況下，9.8秒的累積電弧持續時間內，傳輸損耗從理論值-3.71dB減小到-0.24dB。載氫處理之二氧化矽光纖的摻質鍺擴散速率估計為未處理的的4.2倍。由於載氫處理可增強鍺的擴散速率，可以在非常短的電弧時間內有效地實現兩個纖核直徑大小不同光纖之間的模場適配，其中光纖形狀可以保持不變。鍺擴散速率加大的物理原因係由於鍺位置附近的氫分子和高電弧溫度引起的鍺-氧空位缺陷(germanium-oxygen vacancy)。可以預期使用各種熱源，例如CO₂雷射器和O₂-H₂火焰，也可以同樣達成模場適配的增強。

300:第一光纖

304,404:纖核層

400:第二光纖

600:熱擴散纖核處理

302,402:披覆層

700:熔接切面

306:第一椎體

406:第二椎體

Claims (16)

1. 一種光纖熔接的方法，包含：提供一第一光纖以及一第二光纖，該第一光纖之纖核直徑小於該第二光纖之纖核直徑；對該第一光纖進行一載氫處理；以及對該第一光纖以及該第二光纖進行一熱擴散纖核(thermal expansion core,TEC)處理，使在位於該第一光纖與該第二光纖之間的一熔接切面處的該第一光纖與該第二光纖之模場互相匹配。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該載氫處理包含將該第一光纖置於一高壓氫環境，該高壓氫環境之壓力為1200psi~2000psi。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該第二光纖並未進行載氫處理。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該第一光纖以及該第二光纖內具有一摻質，該摻質的分布分別對應該第一光纖以及該第二光纖的纖核直徑，在進行該熱擴散纖核處理時，該第一光纖內的該摻質的擴散速率大於該第二光纖內的該摻質的擴散速率。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該 熱擴散纖核處理包含使用電弧、氫氧焰、準分子雷射或二氧化碳雷射。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該方法係用於形成脈衝雷射光的被動式Q開關機制。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中在進行該熱擴散纖核處理前，該第一光纖與該第二光纖的模場面積比值為1.3~16。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中在進行該熱擴散纖核處理後，該第一光纖與該第二光纖的模場面積比值為0.9~1.1。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中在進行該熱擴散纖核處理後，該第一光纖與該第二光纖之間的傳輸率為0.9~1。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中該熱擴散纖核處理之累積電弧持續時間為2~20秒。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光纖熔接的方法，其中在進行該熱擴散纖核處理時，該第一光纖之模場擴散速率為4×10^-8 ~2×10^-7cm²/s。
12. 一種熔接光纖，包含：一第一光纖部分，具有一第一纖核層；一第二光纖部分，具有一第二纖核層，該第一纖核層之直徑小於該第二纖核層之直徑，該第一光纖部分包含有氫，該第二光纖部分實質上不包含有氫；以及一熔接切面，設置在該第一光纖部分與該第二光纖部分相接處，該熔接切面的該第一光纖部分之模場與該第二光纖部分之模場相匹配。
13. 如申請專利範圍第12項所述之熔接光纖，其中該第一光纖部分與該第二光纖部分的模場面積比值為0.9~1.1。
14. 如申請專利範圍第12項所述之熔接光纖，其中該第一光纖部分與該第二光纖部分間的傳輸率為0.9~1。
15. 如申請專利範圍第12項所述之熔接光纖，其中：該第一纖核層在靠近該熔接切面呈現一第一椎體，該第一椎體具有一第一高度；該第二纖核層在靠近該熔接切面呈現一第二椎體，該第二椎體具有一第二高度，該第一高度大於該第二高度。
16. 如申請專利範圍第15項所述之熔接光纖，其中該第一椎體與該熔接切面間具有一角度，該角度為87.5~89.9度。

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