本研究成果原是三年研究計畫中第一年要完成的工作。第一年已完成預定 的工作：1.穩態高分子流動方程式，包括雷諾、連續、動量與能量方程式；2.
有限元素法離散化；3.元素分割；4.推導有限元素的矩陣方程式；5.處理黏度的 計算問題；6.處理滑移條件；7.程式撰寫、除錯與驗證；8.分析渠道流。第二年 預計要完成的研究：1.時變的能量矩陣方程式；2.採用四階 Runge-Kutta-Weber Method 調整時變的步階(time step)大小；3.採用固定的元素分布配合能量法研究 相變化的問題。第三年預計要完成的研究：1.應力矩陣方程式；2.處理自由面的 邊界條件；3.探討材料內的應力分佈隨溫度分佈而變的現象。
11.7 參考文獻
1. D. Yao, 2001, Rapid thermal response injection molding for microfabrication, Ph. D. Thesis University of Massachusetts, Amherst, MA pp.
114-128.
2. C. Harris, M.S. Despa, and K.W. Kelly, 2000, Design and fabrication of a cross flow micro heat exzhanger, J. Microelectromech. Syst., Vol. 9, pp. 502-508.
3. L. Weber, and W. Ehrfeld, 1999, Micromoulding-market position and development, Kunststoffe 89, Vol. 10, pp. 192-202.
123
4. T. Hanemann, H. Ulrich, R. Ruprecht, and J.H. Hausselt, 1999, Micromolding of polymer waveguides, Proc. SPIE, Vol. 3799, pp. 225-229.
5. R.W. Friedl, 2000, Injection molding of sub-µm grating optical elements. J.
Injection Molding Technol. Vol. 4, pp. 78-83.
6. M.S. Despa, K.W. Kelly, and J.R. Collier, 1998, Injection molding using high aspect ratio microstructures mold inserts produced by LIGA techniques, Proc.
SPIE, Vol. 3512, pp. 286-294.
7. J. Shah, Y.C. Su, and L. Lin, 1999, Implementation and analysis of polymeric replication by micro-injection molding, Proc. ASME
Micro-Electro-Mechanical Systems (Nashville, TN), pp. 295-302.
8. O. Kemmann, 2000, Simulation of the micro injection molding process,
Proc. SPE ANTEC, pp. 576-580.
9. D. Yao and B. Kim, 2002, “Simulation of the filling process in micro channel for polymeric materials,” J. Micromech. Microeng., Vol. 12, pp. 604-610.
10. A.C. Eringen, and K. Okada, 1995, A lubrication theory fro fluids with microstructure, Int. J. Eng. Sci., Vol. 33, pp. 2297-2308.
11. M.M. Cross, 1979, “Relation between viscosity and shear-thinning behavior in liquids,” Rheol. Acta, Vol. 18, 609.
12. J.C. Chauffoureaux, C. Dehennau, and J. Van Rijckevorsel, 1979, Flow and thermal instability of rigid PVC, J. Rheol. Vol. 23, pp. 1-24.
13. Y. Cohen, and A.B. Metzner, 1985, Apparent slip flow of polymer solutions,
J. Rheol. Vol. 29, pp. 67-102.
14. H.C. Lau, and W.C. Schowalter, 1986, A model for adhesive failure of viscoelastic fluids during flow, J. Rheol. Vol. 30, pp. 193-206.
15. A.V. Ramamurthy, 1986, Wall slip in viscous fluids and influence of material construction, J. Rheol. Vol. 30, pp. 337-357.
16. S.G. Hatzikiriakos, and J.M. Dealy, 1991, Wall slip of molten high density polyethylene: I. Sliding plate rheometer studies, J. Rheol. Vol. 35, pp. 497-523.
17. E.E. Rosenbaum and S.G. Hatzikiriakos, 1997, “Wall slip in the capillary flow of molten polymers subject to viscous heating,” AICHE J., Vol. 43, pp.
598-608.
18. W.D. Rolph Ⅲ, and K.J. Bathe, 1982, An efficient algorithm for analysis of nonlinear heat transfer with phase changes, Int. J. Num. Method Eng., Vol. 18, pp.
119-134.
124
125
126
127
128 x (um)
y(um)
0 50 100
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60
V (m/s) 5269.97 4421.12 3572.27 2723.42 1874.57 1025.72 176.873 -671.976 -1520.82 -2369.67 -3218.52 -4067.37 -4916.22 -5765.07 -6613.92
圖9. 真空環境下高分子流的滑移 v 速率分佈(厚度 100µm)
129
( XII ) 雷射書寫機應用於繞射光學元件之設計及製作 主持人：張銘峰
摘要
近幾年來，光纖通訊在台灣及世界各地蓬勃發展，而其中重要的零組件如分 波多功器(WDM;wavelength division multiplexing) 及 分波解多功器(WDDM ; wavelength division demultiplexing)的技術也有大幅的成長，上述二種技術的成長 可有效地提昇光通訊系統的資訊載送容量。分波解多功器的設計大多以兩個機制 之一為基礎，即光濾波及角色散。光濾波器是由不同折射率之不透明材料所組 成，不同光波長之雷射在其組成的薄膜內，產生干涉的現象，導致濾波器可使某 此波長的光通過而反射其餘波長。以角色散為分波解多功器的工作機制者，為以 稜鏡及反射式光柵為主。
拜半導體製程中微影技術（lithography）製程技術的進步，微光學
（Micro-optics）在近年來成為一門新興的應用科學。而微光學結構尺寸涵蓋的 範圍在次釐米到次微米之間。繞射光學元件（Diffraction Optics Element，DOE）
即為微光學的一個重要的應用。
本計畫為設計一個可將不同波長之雷射光解析出來之 DOE，即當不同的波 長之雷射光射入此 DOE 後，不同波長之雷射光將以不同角度射出。故此 DOE 應用WDDM 系統中，則可將傳輸在光纖中不同光波長訊號解析出來，並利用光 罩微影術製作此DOE 元件。