光电所所讯

第124期 2016年11月刊

发行人：林恭如所长　　编辑委员：吴肇欣教授　　主编：林筱文　　发行日期：2016.11.30

本所陈奕君教授荣获科技部2016年「吴大猷先生纪念奖」，特此恭贺！详情请见下方连结：https://www.most.gov.tw/most/attachments/82aeeca8-8418-461b-98b2-c5f0c89c1fb8。

本所博士生王新平同学荣获财团法人中技社「2016年度科技奖学金」（林恭如教授指导），特此恭贺！

本所12月份演讲公告：

日期
讲者简介讲题地点时间

光电所专题演讲

12/2 (Fri) Prof. Silvano Donati
Emeritus of University of Pavia, IEEE Life Fellow, OSA Emeritus Fellow From Order to Chaos and back: Recent Advances in Optical Cryptography of Transmitted Data
博理馆
101演讲厅
16:20~17:30

12/5 (Mon) Prof. Wei-Chuan Shih
Electrical & Computer Engineering University of Houston 3D plasmonic nanoarchitectures for chemical and biosensing
博理馆
101演讲厅
10:00~11:30

12/9 (Fri) 陈守龙处长
晶元光电股份有限公司 Laser 的发展与应用
博理馆
101演讲厅
16:30~18:00

9~11月份「光电所专题演讲」花絮（花絮整理：姚力琪）

时间：

2016年9月23日（星期五）下午4点30分

讲者：

赵晋杰博士（香港商新思国际科技有限公司台湾IC设计中心副总裁）

讲题：

从近代物理的学习到企业经营与产品创新—我的求学与就业历程分享

赵晋杰博士于9月23日（星期五）应本所彭隆瀚教授邀请莅临访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。赵博士本次演讲题目为「从近代物理的学习到企业经营与产品创新—我的求学与就业历程分享」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

赵晋杰博士（右）与本所副所长黄建璋教授（左）合影

时间：

2016年9月30日（星期五）下午4点30分

讲者：

洪子圣教授（国立中山大学电机系特聘教授）

讲题：

从无感到有感—体会电磁波的无穷妙用

洪子圣教授于9月30日（星期五）莅临本所访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。洪教授本次演讲题目为「从无感到有感—体会电磁波的无穷妙用」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

洪子圣教授（右）与本所张宏钧教授（左）合影

时间：

2016年10月14日（星期五）下午4点30分

讲者：

卢廷昌教授（国立交通大学光电系）

讲题：

Micro/nano-scale lasers based on novel “laser” principle

卢廷昌教授于10月14日（星期五）莅临本所访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。卢教授本次演讲题目为「Micro/nano-scale lasers based on novel “laser” principle」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

本场演讲者卢廷昌教授

时间：

2016年10月21日（星期五）下午4点30分

讲者：

Prof. Chinlon Lin (AT&T Bell Labs and Bellcore (NJ, USA, retired); Honorary Professor, National Chiao-Tung University)

讲题：

Wonders of Light: Impact of Photonics Research on Broadband ICT and Beyond

Prof. Chinlon Lin于10月21日（星期五）应本所林恭如所长邀请莅临访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。Prof. Chinlon Lin本次演讲题目为「Wonders of Light: Impact of Photonics Research on Broadband ICT and Beyond」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

Prof. Chinlon Lin（右）与本所所长林恭如教授（左）合影

时间：

2016年11月4日（星期五）下午4点30分

讲者：

李佩雯教授（国立交通大学电子工程学系）

讲题：

Back to the Future: Germanium reemerges as the savior of Si opto-electronics

李佩雯教授于11月4日（星期五）莅临本所访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。李教授本次演讲题目为「Back to the Future: Germanium reemerges as the savior of Si opto-electronics」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

本场演讲者李佩雯教授

时间：

2016年11月18日（星期五）下午4点30分

讲者：

赖聪贤教授（国立中兴大学光电所教授兼所长）

讲题：

半导体激光（Semiconductor Diode Lasers）

赖聪贤教授11月18日（星期五）应本所彭隆瀚教授邀请莅临访问，并于博理馆101演讲厅发表演说。赖教授本次演讲题目为「半导体激光」。本所教师及学生皆热烈参与演讲活动，演说内容丰富精彩，与现场同学互动佳，师生皆获益良多。

本场演讲者赖聪贤教授

～ 2016学年度光电所所学会会长自我介绍～

光电所的师长、所办同仁以及同学们大家好，我是2016学年度所学会会长蔡瑞祥，将会在接下来的一年为大家服务。首先要谢谢上一届会长黄郁庭学姊的引荐，我很荣幸能有机会接下这个职位，也谢谢所办小姐的帮忙与提醒，希望在这一年能好好经营所学会这个大家庭，让历届学长姊的努力能够延续下去。

所学会基本上是学生的代表，代替学生争取应有的权益，但是除此之外，所学会也会负责办一些活动让所上的大家有机会互相认识，彼此交流感情。主要的活动有两类，其一是上学期的期末餐会，历届餐会的模式可能有所不同，大致上是透过表演和美食，让各位在百忙之余，享有一个悠闲的午后时光，增添在研究所的美好回忆。接着，我们会在下学期举办一场球类竞赛，喜爱运动的同学一定不能错过这个机会和大家互相切磋，当然这场竞赛的目的不在于输赢，过程中的点点滴滴才是值得大家细细品味的。

研究所两年的时间其实很快就过去了，大家的生活多半都埋首于实验室做研究，人际交流也就渐渐局限于自己的实验室，所学会的存在即是为了让同学透过活动拉近彼此的距离，认识新朋友，拓展自己的交友圈；人生不会重来，把握每一个让生命更加精彩的机会，才不会有一天感到后悔。也许有些人大学就已经是风云人物了，但另外也有些人默默地把自己隐藏得很好，不管你是哪一种人，我们所学会都非常欢迎你的加入，继续让这个温馨的家庭扩大，让大家的研究所生涯不再只是研究，而是在回忆里增添一页页丰富的篇章。

这一年许多考验会接踵而来，也希望大家不要吝啬提出意见，每一个意见都是我们继续前进的动力，我们一定会尽最大的力量去完成目标。有意愿加入所学会的同学们，非常欢迎你有空来我们实验室聊聊，我是隶属于吴志毅老师实验室的硕士班新生，如果有什么问题或想法也可以寄信至光电所所学会信箱，我们都会热情地为你解惑。至此，由衷感谢所办小姐们的帮忙，也谢谢指导教授吴志毅老师对我们的支持。最后就是诚挚地再邀请大家，不论是新生或旧生，欢迎你的加入，让所学会更加完整。

～光电所所属实验场所小型紧急应变演练～

（时间：2016年11月21日，上午10:00~10:10）

撰文：陈姿妤

演练地点：电机二馆406A、406B室

演练内容：

本次演练主要目的为使人员在实验室意外灾害事故发生时各司其责，采取正确而有效方式控制灾害，并落实实验室人员具备紧急逃生之观念与方式，以提高紧急状况时的应变能力。

上午10点于电机二馆406B实验室，假设学生进行实验时，发生火灾意外，学生紧急通报所办公室人员。本所人员接获通报后，即刻联系馆舍电机系办人员协助广播疏散全馆；并紧急分组编派人员：于出口引导疏散人员尽速远离馆舍、协助火势控制、进行灭火、设置人员禁止进入标示、设置救护站协助受伤同学、于集合区清点确认疏散人员名单。所办人员同时持续紧急联系406B实验室负责教师（黄升龙教授）、所长（林恭如教授）及本所环安卫委员（蔡睿哲教授）前往电机二馆西侧出口广场前集合；由所长、环安卫委员掌握现场状况并进行指挥调度，确核实验室全部人员疏散完毕，顺利完成此次疏散演练。

此次疏散演练加强了大家在意外发生时，能实时进行紧急通报及疏散的观念。感谢教师、同仁及同学们的全力配合。

图一、电机二馆406B实验室发生火灾进行初步灭火

图二、电机二馆406B实验室通报所办人员

图三、所办人员接获通报，即刻通知电机系系办及相关人员

图四、系办人员进行馆舍广播

图五、事发实验室敲门告知附近实验室人员疏散

图六、实验室人员立即进行疏散

图七、4F引导人员疏散

图八、设置人员禁止进入标示

图九、1F引导人员疏散

图十、设置救护站，协助擦伤同学救护

图十一、人员疏散至西侧门集合区，并确核清点图十二、所长及环安卫教师进行通报事项倡导

～与南京大学（Nanjing University）博士生交流活动 2016 系列报导～

【2016 第九届两岸光电科技博士生论坛】

(The 9^th Cross-Strait Ph.D. Student Forum on Photonic Science and Technology, 2016)

（时间：2016年10月23日至10月29日；地点：台湾大学）

【之一】

撰文：光电所博士班学生徐蕾

2016第九届两岸光电科技博士生论坛于10月24日至25日在本校如火如荼展开，此次学术交流活动由台湾大学光电所主办、南京大学物理学院协办。由于是第一次参加并且积极参与了前期的准备工作，所以我对这次的学术活动相当期待。会议两天共分成五大主题：光学物理和激光技术、光学、非线性光学、半导体组件，及太阳能电池、有机发光二极管和液晶，两天会议也分别邀请南京大学物理学院的王晓勇教授和本所陈奕君教授进行演讲，整个会议内容丰富，涵盖面甚广。这次会议与以往不同的是增加了海报展示的环节，当天报告的同学会将自己的海报张贴在展示会场（博理艺廊），在会议报告结束后与大家进行进一步的交流；由于报告时间的限制，在口头报告的会场同学们无法就报告内容进行充分的讨论和交流，海报展示无疑是一个更好的平台，所以该部分的增加受到了同学们的一致好评。

由于南京大学的同学来自物理学院，所以他们更偏重理论的研究，如表面电浆、超晶格等，而我们台大的学生是电资学院的同学，更偏重实际应用，因此双方之间有很大的合作及交流空间。比如我们实验室目前主要研究方向之一是二维材料，为了获得大面积的二维材料一般会使用CVD成长的方式，而南大同学目前使用的机械薄利及堆栈方式则更有利于获得高质量及低污染的材料，这在材料物理特性的研究上有很大的优势，因此在会后我们进行了进一步的讨论，让我获益良多。

这次会议中令我印象深刻的是南京大学的吕碧沪同学所做的报告，因为第一天开场时王晓勇教授的邀请演讲中谈到了一系列关于单光子的有趣工作，让我很感兴趣，而其中很大一部分工作又是由吕碧沪同学担任，他在报告中详细描述了怎样使用稀释的CdSe/CdS量子点溶液来获取单个光子。我们台大代表团的队长蔡政庭同学则和我们分享了利用双模激光调制获得60-GHz毫米波的方法，两个报告都非常精彩，因此均获得此次学术论坛的最佳学生论文奖。当然还有我们的副队长李家硕同学，不仅为我们带来了利用XPS研究电洞注入的精彩报告，还在幕后辛苦地进行多方的协调与沟通，因此荣获了最佳人缘奖。


光电所林恭如所长为吕碧沪同学颁奖	南京大学吴兴龙副院长为蔡政庭同学颁奖

在两天紧凑的议程之后，两岸光电科技博士生论坛于25日顺利闭幕，双方都由衷希望在两岸师生的共同努力下，该论坛能越办越好！

【之二】

撰文：光电所博士班学生李昀轩

我本次参与的研讨会为第九届两岸光电科技博士生论坛，这个论坛活动举办到现在已经九年了，由台大光电所与南京大学物理学院共同举办，一年办在台湾大学，来年则办在南京大学，给博士生们一个学术与文化交流的平台。这次是办在台湾大学，由台大光电所主办、南京大学物理学院协办，所以我与光电所同学们参与研讨会的筹备工作、会议研究的成果发表与讨论，以及文化参访之旅。在短短的一周交流期间，除了有理性的培育，更有丰富的人文感动，认识许多新的朋友，留下深刻的印象。

在两天的学术研讨会议中，有精采的演讲及丰富的讨论，问答时间往往充满热诚的交流与辩驳，与会的老师也很愿意给学生建议，演讲中的休息时间可见许多人围绕者演讲者讨论及追问。从研究成果的分享与发表中，看到南大的博士生对于研究成果侃侃而谈，可以看出他们拥有很出色的表达能力与自信。他们与会讨论的积极程度也显现在研究上的热诚与执着。这次的研讨会首次加入海报的成果发表，是呈现在博理馆内的博理艺廊，艺廊内本有画作与文艺的布置，与科学的海报形成文理相容的氛围。海报展示的活动提供研究上更多的交流机会，由于大家研究的领域存在差异性，口头报告时间有限，可以利用这个机会有更多的切磋与讨论，我也利用这个机会请教相关的基础研究课题。

这个博士生论坛有特色的地方在于它是一个完全由博士研究生筹划举办的研讨会，有机会可以参与研讨会的筹备工作，学习分工与筹备规划。论坛除了研讨会的学术交流，还包括餐叙以及文化参访之旅，所以有机会可以与南京大学的同学们有更深的认识。除了讨论研究成果外，也能分享研究经历，体会生活文化的差异性。与会的这几天，感受到南大的博士生在研究上是严肃的，但私下是如此平易近人。记得在晚宴中与南京大学的同学们话家常，有趣的是他们除了研究外也非常关心房价，毕业后拥有自己的房子是他们的目标，我们则比较关心未来的工作与薪资，从而体认到文化与价值观的不同。

参加第九届两岸光电科技博士生论坛，不仅对物理科学专业知能有所提升，透过两岸不同博士生的论文口头发表以及海报展示，使我看到更多面向的研究成果，从基础研究、工程应用到最新科技都激发更多的思维，相信对于未来研究与思路会有新的启发。

第九届两岸光电科技博士生论坛与会人员合影

～第九届国际氧化锌及相关材料研讨会～

【The 9^th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials; IWZnO 2016】

（时间：2016 年10月30日至11月2日；地点：台湾大学博理馆）

花絮整理：翁菲萍

IWZnO 2016 「第九届国际氧化锌及相关材料研讨会」于2016年10月30日至11月2日在国立台湾大学博理馆举行。IWZnO国际研讨会每两年轮流在世界各地举行，今年由台大光电所特聘教授杨志忠教授筹划主办。超过半年以上的筹划，从经费补助的申请、网站的架设、专业领域的邀稿、国际咨询委员会的评审、筹备会议的讨论，乃至于协助大陆学者申请专业人士来台和响应其它各地学者的个别需求，终于得以让大家顺利来台与会。

10月30日傍晚，看着一位位风尘仆仆远道而来的学者参与欢迎餐会，能透过主办此次国际研讨会，提升台湾的能见度与提供专业领域交流的机会，是值得努力与肯定的。与会学者来自欧、亚、北美、南非及澳洲。依发表文章数的多寡，依续为中国大陆、台湾、日本、波兰、挪威、韩国、德国和美国、法国、澳洲、新加坡、西班牙、捷克、印度、拉脱维亚、立陶宛、俄罗斯、南非、英国。口头报告60篇，墙报展示108篇，总计168篇的论文发表，显示学者专家们在氧化锌领域的努力研究。现场参加人数总计188人，境外人士多达124位，本地参加者亦有64人。

除了国际研讨会的文章发表，亦于具有历史建筑特色的圆山饭店举办晚宴，并安排了小型的国乐演奏，以期展现兼蓄科学与人文。在曲目的安排上，除了东方的乐曲，也将各国耳熟能详的名曲安排在内。于是在异乡的学者听到由中国传统乐器演奏出家乡或自己熟悉的曲目时，自然地跟着打拍子或唱和，这样的氛围非常和乐美好。

最后半天的旅游，我们亦安排事前的场勘，因为发现阳明公园施工的问题而能应变调整行程。出游当天，由老师亲自导览解说一路上台北市的建筑、历史。虽然当天在小油坑时，有风又有雨，但也因事前两度提醒大家携带外套和雨具，我们能领略山林气候的变化，也接受自然的一切。所幸，在野柳地质公园时，凉爽无雨的天气让大家可以尽情地探索游览。不论晚宴或旅游的回程，我们都尽可能安排送回至各主要旅馆。

对于很多第一次来到台湾的外国学者，借着这次国际研讨会对于台湾学者在氧化锌领域的努力研究有更深的了解，对于台湾这块土地也能有初步的认识和体验。

这次第九届氧化锌相关材料与应用国际研讨会，除了杨老师的筹划与领导，感谢美国海军实验室、中华民国科技部、经济部国际贸易局、台北市观光传播局，以及台湾大学的补助，并感谢协助领队押车的黄建璋教授、陈奕君教授和吴肇欣教授。研讨会全程感谢助理们同心协力、合作无间，更感谢支持帮忙的同学们与礼宾学生，还有帮忙拍照的摄影师们。每一个人的付出，都是活动重要的力量，让此国际研讨会能顺利圆满成功。


口头报告	墙报展示

大合照

Multi-resonant optical parametric oscillator based on 2D-PPLT nonlinear photonic crystal

Professor Lung-Han Peng

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所彭隆瀚教授

In a recent collaborative work of Prof. Lung-Han PENG with Prof. Azzedine BOUDRIOUA (Galilee Institute, U. Paris 13, France) via Dr. Lazoul, and Prof. Simohamed of Ecole Militaire Polytechnique (Algeria), the authors made a report on Optic Letters regarding a multi-resonant optical parametric oscillator based on 2D nonlinear photonic crystals (NPC) periodically poled lithium tantalate (PPLT). This work takes advantage of the abundant multi-reciprocal lattice vectors uniquely prevailed in 2D-PPLT (developed at NTU) such that simultaneous multi-wavelength optical parametric oscillations (OPO) can take place. In comparison, for the conventional 1D case, wavelength tuning of OPO has to be taken by sequentially changed the grating vectors of the transversely-displaced quasi-phase-matching structures of the NPC, or by angle- or temperature-tuning of a single-QPM grating NPC. Figure 1 illustrated the experimental setup performed at the Laboratory of Laser Physics, Galilee Institute of U. Paris 13, and Fig.2 demonstrated multi-wavelength coverage when the incident power of a 532nm green pump laser is (a) below the oscillation threshold for optical parametric generation (b) near the oscillation threshold, and (c) 1.5 times of the oscillation threshold.

Ref: Mohamed Lazoul, Azzedine Boudrioua, Lotfy-Mokhtar Simohamed, and Lung-Han Peng, “Multi-resonant optical parametric oscillator based on 2D-PPLT nonlinear photonic crystal,” Opt. Lett. 40, 1861 (2015).

论文题目：光子晶体发光二极管之探究及其高速调变特性

姓名：尹煜峰指导教授：黄建璋教授

摘要

氮化镓(GaN)发光二极管(LED)其调变频宽通常受限于多层量子井，其较长的自发性辐射复合生命周期(radiative recombination lifetime)。在我们的光子晶体(photonic crystal)发光二极管中，由于可以辐射出更同调的光，被局限的光子模态可以被萃取出并偶合进高速传输的光讯号，并且伴随着较短的光子生命周期。在此我们藉由时域上的模态萃取研究，比较其光致发光(photoluminescence)和高速电致发光(electroluminescent)的操作成果，光子晶体发光二极管(PhCLED)可达到234 MHz电转光的 -3 dB 的调变频宽，此为相对于普通发光二极管1.1倍的频宽增加，而在更大的组件中，更可达到2.1倍的增加比例如图二。由萃取出来的组件本质小讯号参数，我们解释了由于光子晶体奈米结构萃取出组件中的局限模态可产生较快的辐射性载子复合，进而达成更快的调变速度。

图一、组件结构图 (a) 光子晶体之扫描式电子显微镜(SEM)示意图。(b) PhCLED组件之发光区域俯视图及PhCLED组件在1 mA注入电流下发光示意图。(c) PhCLED及普通LED(CLED) 组件之剖面图

图二、组件频宽及操作电流密度之关系图

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

— 整理：林晃岩教授、王子圣 —

准无噪声影像

数字全像术可应用于三维立体显示器、非破坏性检测、密码学及国土安全等领域。然而，数字全像术所重建出的影像质量通常会因为使用同调光源而产生的激光光斑与非同调加成性噪声的影响而下降。Vittorio Bianco与其在意大利及美国的共同研究者提出(Light: Science & Applications (2016) 5, e16142)：透过应用噪声降低技术的组合，以实现无噪声影响之数字全像术重建的方法，该方法能够大幅降低噪声，产生高质量全像影像。

这项技术是基于多视数字全像术(Multi-Look Digital Holography, MLDH)，即纪录与非同调的组合多个全像片，假设将L个非相关(uncorrelated)的全像片作组合，其噪声可降低达到L^-1/2，但由于全像片之间的相关性而无法完全达到。这项技术进一步利用三维块状匹配滤波(3D Block Matching filtering, BM3D)的噪声降低技术，如图一所示，包括两个步骤：第一步为增强式分组算法(enhanced grouping algorithm)，此算法对于类似给定参考的影像区块进行分组，并提供噪声组作为输出，正确的分组可以提高初始的讯噪比。第二步则是通过稀疏增强滤波(sparsity enhancement filtering)，这是一种协同滤波策略(collaborative filtering strategy)，使每一个影像片段都用于过滤整组影像。

图一、多视数字全像术之三维块状匹配滤波的流程图，包括增强式分组算法与稀疏增强滤波

对一个高40毫米、宽22毫米的俄罗斯套娃(matryoshka doll)的全像影像利用上述提出的方法进行处理(见图二之右图)。使用波长为532奈米和632.8奈米的两道激光照射俄罗斯套娃，以分别获取其外观的绿色和红色成分。参考光及物光所产生之两道激光光束会被迭加，且采取相同的光学路径；而物光会被放置于俄罗斯套娃前的旋转扩散板所散射(见图三)。

图二、(a) 利用常规方法重建出的全像影像及 (b) 以所提出来的技术重建的影像

图三、玩具木偶双波长数字全像影像的光学纪录装置

对应于双色成分的全像影像由空间相关系数最大化方法分别处理及合成。当透过常规的方法重建全像影像时，由同调光源所产生的噪声依然是明显的(见图二之(a)图)，而在可兼容的分辨率下，降低噪声版本的影像(见图二之(b)图)在影像质量得到大幅提升。

参考资料：	Light Sci. Appl. 5, e16142; 2016. http://www.nature.com/lsa/journal/v5/n9/full/lsa2016142a.html

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