第六十四期 2011年5月刊
 
 
 
发行人:林清富所长  编辑委员:陈奕君教授  主编:林筱文  发行日期:2011.05.05
 
 
本所5月份演讲公告:

日期

讲者简介 讲题 地点 时间

光电论坛

5/6 (Fri)

张纯吉临床心理师
台大心理学硕士
高考临床心理师

从生活压力到生命活力

博理馆

101演讲厅

15:30~17:30
5/13 (Fri)

陈明丰院长
国立台湾大学医学院附设医院

健康产业发展与科技运用的前瞻—医疗与异业结合

博理馆

101演讲厅

15:30~17:30

 

 
 
4月份「光电论坛」演讲花絮(花絮整理:姚力琪)
时间: 2011年4月15日(星期五)下午3点30分
讲者: 黄煌雄先生(台湾研究基金会创办人、第四届监察委员)
讲题: 谈台湾精神—从「台湾的孙中山」—蒋渭水世代的追求谈起
  黄煌雄先生于4月15日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说,讲题为「谈台湾精神—从「台湾的孙中山」—蒋渭水世代的追求谈起」。黄煌雄先生演讲内容精彩,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多。
   

本场演讲者黄煌雄先生

 

 
时间: 2011年4月22日(星期五)下午3点30分
讲者: 沈元壤教授(Professor of Graduate School, University of California, Berkeley)
讲题: Surface Nonlinear Optics
  沈元壤教授于4月22日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说,讲题为「Surface Nonlinear Optics」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多。
   

 

本场演讲者沈元壤教授

 

~ 光电所所学会篮球赛  花絮报导 ~

时间:2011年4月10日 ;地点:台大综合体育馆

花絮整理:所学会会长吕孟谦

所学会及所办合力在2011年的4月10日,举办了光电所「第一届光电杯篮球竞赛」。同学们相当踊跃地报名参加,总计报名了12队的五对五篮球赛、22队的三对三斗牛赛、以及60人次的三分球大赛。

五对五篮球赛以实验室为单位报名,同学们都非常卖力地为自己所属的实验室争光而奋力一搏。值得一提的是,这次连何志浩教授也都代表电二301实验室亲自下场参与,叫我们怎能不对何教授肃然起敬。在一番激战之后,由电二531实验室获得了冠军头衔。

而三对三篮球赛,很意外地我们被所办家属队打得七零八落,居然让他们一路打到了冠军赛,所幸最后由杨耀扬队以一记buzzer beater,在最后一秒钟射进关键分,以一分之差击败了所办家属队赢得冠军,为我们青年学子们争回了颜面。

三对三冠军队伍杨耀扬队接受所长表扬  三分球大赛冠军刘大维同学接受所长表扬 

三分球大赛战况激烈,大家的分数都在伯仲之间,原本所长林清富教授也要亲自下场参赛,不过碍于场地规定,所长因为着皮鞋进场而不被允许投球。最后由电二305B的刘大维同学脱颖而出,获得了三分球大赛的冠军。

要特别感谢,所长即使人不在国内,也非常关心同学们的活动,甚至飞机一抵达国内,就赶来与同学们同乐,也帮忙表扬了三对三斗牛赛以及三分球大赛两项比赛的胜出同学,真的是让同学们都感受到所长满满的热情与亲和力。

一整天的比赛相信让光电所同学们彼此间的感情都在喧闹声中不知不觉地加深了许多。甚至像博理312实验室,几乎倾巢而出,全实验室都出动一起卖力为同学们加油。一整天的活动下来,我想对于有参与其中的同学来说,应该是枯燥的研究生涯中一个很不错的快乐回忆吧!

五对五冠军队伍电二531队合影留念  光电所同学们报名踊跃,让当天战况非常激烈 

 

 
 
Surface Plasmons and Its Application in Plasmonic Thermal Emitter (PTE) and Solar Cell

 Professor Si-Chen Lee

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 李嗣涔教授

  • “Localized shape resonance on silver film perforated by H-shaped and more complex shaped hole arrays”, Hao-Fu Huang, Yu-Wei Jiang, Hung-hsin Chen, Yi-Ting Wu, Yi-Tsung Chang, Fang-Tzu Chuang, and Si-Chen Lee, Optics express, Vol. 19, Iss. 6, pp. 5225–5231 (2011).

    (a) (b)

    Fig. 1 (a) Top view and structure parameter of samples 1 to 3. (b) Zero-order transmission spectra at normal incidence of samples 1, 2, 3. The vertical red dash line represents the theoretical position of degenerated (1, 0) Ag/Si mode.

     

  • “Wavelength Selective Plasmonic Thermal Emitter by Polarization Utilizing Fabry-Pèrot Type Resonances”, Pei-En Chang, Yu-Wei Jiang, Hung-Hsin Chen, Yi-Tsung Chang, Yi-Ting Wu, Lawrence Tzuang, Yi-Han Ye and Si-Chen Lee, Appl. Phys. Lett., 98, 073111 (2011).

    (a) (b)

    Fig. 2 The schematic view of (a) a MIM PTE with rectangular metallic patch arrays as top layer. (b) Emittance spectra of three samples with all dx equal to 2 mm and dy = 3, 4 and 5 mm, respectively. The LSP (1, 0) and (0, 1) modes are at wavelength of about 6 mm and 8 mm, respectively. The green dotted curve is a fit of LSP (0, 1) to a Sin2θ dependence, while the blue fit curve of LSP (1, 0) to a Cos2θ dependence.

     

  • “Hydrogenated Amorphous Silicon Solar Cell on Glass Substrate pattered by Hexagonal Nano-Cylinder Array”, Wei-Chen Tu, Yi-Tsung Chang, Chieh-Hung Yang, Dan-Ju Yeh, Chung-I Ho and Si-Chen Lee, Appl. Phys. Lett., 97, 193109 (2010).

    (a) (b) (c)

    Fig. 3 The SEM pictures of (a) the side view of the patterned solar cell on nano-cylinder array glass substrate. (b) The top view of the patterned solar cell after completion. (c) Measured EQE of flat and patterned solar cells.

 

Modal Characteristics of Antiresonant Reflecting Pipe Waveguides for Terahertz Waveguiding

Professor Hung-chun Chang

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 张宏钧教授

The pipe waveguide is promising for terahertz (THz) waveguiding owing to its low-loss feature and simple structure. In this work, modal characteristics of the leaky core modes of the pipe waveguide are investigated in the THz range. Utilizing the finite-difference frequency-domain (FDFD) mode solver, modal indices and attenuation constants of the core modes which are frequency dependent are calculated for different core diameters, cladding thicknesses, and cladding refractive indices. It is found that at certain frequencies no core modes can exist. Comparing these frequencies with the resonant frequencies of the cladding reveals that the guiding mechanism of the core modes is that of the antiresonant reflecting guiding. Calculated results also suggest that, to have a low-loss and high-bandwidth pipe waveguide, large core diameter, thin cladding thickness, and low refractive index are desired. The effect of material absorption is also examined, which shows that the attenuation constant magnitude will be increased and the increment is more significant at higher frequencies. Moreover, modal patterns are shown for the fundamental mode and the higher order modes, including modal intensity distributions and electric field vector distributions. It is observed that modal patterns of the core modes of the pipe waveguide resemble those of the guided modes of the step-index fiber. From the spectrum of the attenuation constant, it shows that the fundamental mode (HE11-like) has the smallest attenuation constant and is the dominant mode for the pipe waveguide investigated. Using time-domain spectroscopy to measure the transmission spectra of PMMA pipes in collaboration with Prof. Chi-Kuang Sun, guiding mechanism of the pipe waveguides was experimentally confirmed to be that of antiresonant reflecting guiding. (Optics Express, vol. 18, no. 1, pp. 309–322, 22 January 2010.)

Fig. 1. (a) Cross-section of the pipe waveguide, where n1 = 1 (air). (b) The cladding can be viewed as a Fabry-Perot etalon.

Fig. 2. (a) Modal indices and (b) attenuation constants of the fundamental core mode of the pipe waveguide for D = 7 mm and 9 mm.


Fig. 3. (a) Modal intensity distributions and (b) electric field vector distributions of the first twelve lowest modes of the pipe waveguide at 380GHz.

 
 
论文题目:光学同调断层扫瞄技术及于口腔疾病诊断应用

姓名:李正匡   指导教授:杨志忠教授

 

摘要

我们首先针对口腔下黏膜纤维化疾病提出两种可以使用在光学同调断层扫瞄影像中的诊断指针,其次发展了一套可以针对光学同调断层扫瞄影像临床实时分析口腔癌前病变的软件。第三部份在探讨金奈米环具有独特的表面电浆共振特性,并且利用金奈米环来提高影像对比度,我们让其渗入猪脂肪组织中,以观察金奈米环由于表面电浆共振而产生的吸收及散射特性。最后,我们采用光斑变化分析方法,探讨金奈米粒子在老鼠肝脏组织中的扩散情形。

图一、冷藏过猪脂肪组织渗入特定尺寸金奈米环后,藉由光学同调断层扫描光源激发一小时前(左图)后(右图)变化。

图二、口腔黏膜轻度上皮变异(上(a)图)与中度上皮变异(下(a)图)的光学同调断层扫描影像藉由标准差映像法((b)图),自动标定上皮层及变异细胞范围的结果((c)图)。

图一

图二

 

 

论文题目:近红外光超荧光二极管

姓名:郭适豪   指导教授:孙启光教授


摘要

在本论文中,我们提出了两种全新类型的超荧光发光二极管组件,这些特殊的组件可同时结合了激光的高功率,以及发光二极管的宽带特性。

第一种组件为双极性串接超荧光发光二极管 (Bipolar cascade superluminescent diode)。我们在多波长量子井主动区中插入了一个反置之高掺杂且厚度甚薄的p-n层成为穿隧接面,当载子靠近此薄接面两侧会被其强电场吸引而穿隧道另一主动区,因而在不同主动区都有具有几乎相同数目的载子注入,创造了一个载子均匀分布的环境。第二种组件为横向接面架构的超荧光发光二极管 (Transverse junction superluminescent diode)。我们利用局部锌扩散的方式,在多重发光波长的砷化铟镓多重量子井的主动区侧边制作了一P型区。在此架构下,从正电极注入P型区的电洞应具有相等位势,而可均匀地且集中地从侧壁的注入到主动区中,并与电子复合发光。在我们所提出的横向接面超荧光二极管中,其光频谱的峰值位置与频宽不随着电流改变而剧烈变化,提供了较大范围且频宽较稳定的电流调制区域。除此之外,其频谱特性乃是取决何处频率具有最高的材料增益以及最好的光场局限。

图一:BC-SLD

 

图二:TJ-SLD

 

 
 
 

— 数据提供:影像显示科技知识平台 (DTKP, Display Technology Knowledge Platform) —

— 整理:林晃岩教授、陈韦仲 —

日本产业技术综合研究所(产综研)开发出可检测人体动作的CNT应变传感器 

日本产业技术综合研究所(产综研)奈米管应用研究中心的Super Growth CNT研究小组主任研究员山田健郎,开发出了利用单层奈米碳管(CNT)的可弯曲性应变传感器。藉由黏贴在衣服与身体上,可检测膝盖屈伸、手指活动及呼吸发声等人体动作。可望应用于医疗与保健领域,例如进行复健治疗时,在不妨碍患者活动的情况下做各种动作的监控。此研究已刊登在学术杂志「Nature Nanotechnology」的网络版上,未来有机会迈向组件的实际应用。

该应变传感器将已对齐的单层CNT薄膜黏贴在具伸缩性的高分子基板上,并利用CNT膜的电阻变化做应变的检测,可检测大到280%的应变,产综研表示,该检测能力相当于「原金属制应变传感器的将近50倍」。对于150%以下的应变,该传感器具有可使用1万次以上的耐久性。另外,该传感器对于应变的响应时间为14 ms,「在可测量100%以上大型应变传感器中,该产品的速度最快」(产综研)。

传统金属应变传感器可弯曲程度较差,在测量人体动作时会有动作受限的问题(可检测的应变为5%左右)。虽然市面上另外有采用导电性材料及高分子复合材料的应变传感器,但当发生剧烈应变时就会出现蠕变变形,「变形后恢复至可测量应变的稳定状态需费时100 s以上的时间」(产综研)。此次的传感器除了前面提到的可弯曲程度较高之外,与采用导电性材料及高分子复合材料的传感器相比,蠕变的恢复速度也提高了20倍以上。

产综研奈米管应用研究中心开发出含碳纯度较高的单层CNT合成法—「Super Growth法」,使单层CNT的应用开发有了进一步的发展。将垂直对齐的长尺寸单层CNT薄膜进行高密度处理,使其安置在Si晶圆上,成功制作出了高密度对齐CNT晶圆。此次透过将这种高密度对齐CNT晶圆并以任意对齐方向黏贴在可弯曲性高分子基板的任意位置,进而制作出可弯曲组件。

图一、 奈米碳管应变传感器制程概略流程图

 

图二、 对齐之奈米碳管、杂乱之奈米碳管及金属传感器之应变检测对照图

 

图三、 CNT应变传感器之应用例子:abc为呼吸及发声监测、de为膝盖动作之监测、fg为手指活动监测

 

中文新闻来源: http://big5.nikkeibp.com.cn/news/elec/55775-20110329.html

论文来源:

“A stretchable carbon nanotube strain sensor for human-motion detection”
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2011.36.html

   
 
 
 
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