無線多跳階網狀網路上資源分配與繞徑最佳化設計

Abstract

本計畫主旨為發展一套理論模型，以模擬高能量脈衝雷射照射之矽波導形變。近年來許 多研究均圍繞在次波長尺寸的矽波導上，因其尺寸小又能與電子元件單晶整合，可望作 為矽基光電元件的基礎；然而乾蝕刻技術會造成粗糙的波導側壁，因而提高光散射損 失。以KrF 準分子雷射照射矽波導使之熔化後重組型，可將波導側壁的均方根粗糙度 由13.95 nm 大幅減少至0.239 nm 以下，因而可望降低矽波導的光散射損失至1 dB/cm 以下。 然而，波導的重組型必然會改變波導內行進光的模態，掌握此一光模態的改變對以 矽波導為基礎的光電模組特性甚為重要，因此發展雷射重組形理論模型來模擬矽波導形 變是必要的。此模型可分為三個部分： 1. 雷射光的吸收與熱轉換。 2. 波導內的熱傳導。 3. 液態矽表面張力所造成的形變。 KrF 準分子雷射波長為248 nm，單晶矽對此波長之吸收深度為10 nm 以下，對高寬約 為500 nm 的矽波導來說，可視為一表面熱源。使用有限元素法來求解此表面熱源在波 導內的熱傳導，則切割後的元素可直接以最低位能量法求得液態矽表面張力所造成的形 變。 本計畫的執行分為兩部分，第一部分是推導矽波導的雷射重組形理論，第二部分是 架設平行運算伺服器叢集以進行有限元素法求解，並模擬不同雷射照射強度與角度下的 矽波導形變。