發行人：楊志忠所長 編輯委員：蔡睿哲教授 主編：林筱文 發行日期：2006.06.01
最新消息與活動公告
國立臺灣大學電機資訊學院94學年度畢業典禮∼
【第一場】資訊工程學系大學部、研究所
時間：95年6月2日（星期五）下午2：00
地點：資訊館103演講廳
【第二場】電機工程學系大學部
時間：95年6月3日（星期六）下午12：50
地點：博理館前廣場
【第三場】四所聯合畢業典禮
電機工程學研究所、光電工程學研究所、電子工程學研究所、電信工程學研究所
時間：95年6月3日（星期六）下午2：40
地點：博理館前廣場
氮化物與其應用研討會—花絮報導∼
由本所與奈米國家型計畫計畫辦公室共同舉辦的「氮化物與其應用」研討會（Workshop on Nitride Compounds and Their Applications）於5/12、5/13兩天在博理館舉行，已圓滿落幕。本次邀請了國內外學者專家共15名蒞臨發表演說，包括日本東京大學量子點專家Yasuhiko Arakawa、美國喬治亞理工大學白光照明專家Ian Ferguson；國內學者林麗瓊、果尚志、蘇炎坤、綦振瀛、武東星、彭隆瀚、杜立偉、王興宗、李清庭、蔡政達、楊志忠、劉容生、王望南等諸教授，發表文章共14篇。
基於資訊交流與學術推廣之目的，本研討會全程免費，各界報名參加的人士亦相當踴躍，共計317名出席；除了本所同學之外，還包括產業界夥伴、各校碩博班研究生、中學教師，以及研究單位人士等 ，現場座無虛席。此外，在第二天（5/13）中午的panel discussion時間裡，特別安排英國Bath University王望南教授跟大家分享最近他代表英國及歐盟到日本、美國參訪白光照明主要相關公司和研究機構的心得與感想，更讓所有與會人士了解美日等國在白光照明領域的發展現況與未來展望。
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| 踴躍的出席情況 | panel discussion |
賀！本所五月份學生得獎記錄
| 年度 | 姓名 | 獎項 | 指導教授 |
| 95 |
林恭安 |
中華民國斐陶斐榮譽學會新榮譽會員 |
林清富 |
94學年度所學會會長林恭安卸任感言∼
各位學長姐、同學、學弟妹大家好，我是已卸任會長林恭安，在這一年來感謝大家熱情參與活動，活動雖然不多，但卻令人難忘。從去年九月中秋餐會，師長們與同學間，大家相聚聊天並進行各項活動，最後的吃冰比賽更是讓大夥們笑成一團，活動中途，樂團的表演也讓人為之讚嘆。接著，十月份與光電所所辦合力舉辦大台北地區光電系所學生聯誼會和大台北地區光電盃籃球邀請賽，活動進行了一整天，接近尾聲時，光電所籃球隊更是在決賽中勇奪第三名，這些活動像是昨天剛舉辦完一樣，都還歷歷在目。新一任的所學會會長康桀侑已經上任，相信會帶來所上更多的活動與笑聲，並已經開始進行所服的設計與製作。最後要感謝在這一年內幫助我所有辦活動的人，首先要感謝光電所大家長楊所長及電機系吳主任的支持與贊助，還有光電所所辦施姐、力琪、姿妤、戴仰、筱文的大力幫忙，並在旁提醒我該注意的事情，讓有時糊塗的我能夠順利完成活動，也感謝我的搭檔副會長禹易成，在課業煩惱的同時，一起解決所學會活動上的困難，最後感謝一起在所學會打拼的同學，包括黃建璋老師實驗室的邱子揚、吳忠幟老師實驗室的張瀚杰、彭隆瀚老師實驗室的陳逸豪、蔡永傑老師實驗室的陳冠宏、孫啟光老師實驗室的高增富、林清富老師實驗室的石秉弘，以及李君浩老師實驗室的莊凱翔、何雨軒學弟、林奇鋒學弟，六月即將到來，祝大家研究與工作順利，期待著光電所未來更加的成長與茁壯。
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蘇國棟助理教授，1994年畢業於台大電機系，在台大求學過程當中，最大的收穫就是參加台大學生社團並認識了現在的另一半。服完二年預官役後，於1996年取得全額獎學金前往加州大學洛杉磯分校（UCLA）攻讀電機工程碩士及博士學位。研究領域集中在微光機電（Optical Micro-Electro-Mechanical Systems, Optical MEMS）。在美國求學期間，感謝指導教授Dr. Ming Wu對博士班學生的鼓勵，盡量參加國際會議口頭論文發表。除了磨練在學校學不到的簡報技巧外，並趁參加國際會議的機會到處旅遊，了解日本、歐洲及美國等各地不同的民情風俗，是很難得的人生體驗，也是出國留學一項意想不到的成長經驗。其研究成果曾多次在國際會議上發表包括CLEO, Transducers, Hilton Head，並曾受邀SPIE會議上發表研究成果。 |
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2001年獲得博士學位後，加入一家由加州理工學院（Cal Tech）獨立出的公司Umachines，從事研發光通訊元件，並發展出應用光微機電技術製作之光開關。但隨著網路泡沫化及光通訊市場景氣反轉，公司決定另外尋找研究項目。在時間及研究經費壓力下，蘇老師重新將公司研究領域定位在利用微光機電技術增強光學影像清晰度，在此領域的研究於2003年獲得美國國防部（U.S. Air Force）及太空總署（NASA）的SBIR（Small Business Innovation Research）研究經費。這次美國經濟的快速變化，深深讓人了解到在高科技的研發上，必須有良好基本科學基礎，如此一來，才能將所學應用在不同領域上，不致於因外在環境改變而受到影響。 2004年考慮家庭因素，舉家從美國搬遷回台。回想當年和內人，兩人四箱行李赴美的留學生生涯，對照回國時多了兩個小兒子和一整個家的傢俱，心裡面有不少感慨。出國留學的確是當年一個重大的決定，很多學生都會問我出國是不是一個好的選擇。其實，我個人經驗是出國本身沒有好或不好，國外環境適應也跟個人成績好壞沒有直接關係，大部分都是出國後心態調整有很大的影響。不可否認，第一年國外留學生生活，課業壓力倒還好，但是文化衝擊、語言隔閡、生活習慣改變等都會影響到是否可以順利完成出國前預定目標。若是出國前即設定明確方向、隨時保持接受挑戰心態、不過分計較一時成敗得失，通常在一段時間努力後，都可以有不錯的收穫。因此，對於來找我討論出國的同學，我都會請他們想想自己的興趣及心裡面真正想要追求的目標是否和出國所能提供一致，否則，國內提供的機會說不定會更符合個人的生涯規劃。 蘇老師相信台灣在光電製造產業具有相當的競爭優勢，但絕不能完全依靠低廉生產成本而已。持續創新的設計與專業領域人才之培訓將是不可或缺的，因此返國任教後，開授課程儘量與光學設計相關，希望同學修完課後，仍能持續練習設計技巧，這些隨著時間而累積的設計經驗與直覺，才是最不容易被取代的部分。目前蘇老師的研究領域包括利用微光機電製程，應用在光通訊元件、光電量測和影像顯示技術上。
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超快光電與奈米生醫光電實驗室---孫啟光教授
孫啟光教授研究領域：奈米科學與技術、生醫光電、極高頻光電、飛秒光學
實驗室名稱：超快光電實驗室與奈米生醫光電實驗室
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一、奈米科學與技術：
(1) 近場光學研究
原子力顯微鏡就像人的手指，可以感應表面的軟硬與高低起伏，具備奈米等級的空間解析度，而近場光學顯微鏡則是運用拉伸（taper）光纖來蒐集並偵測局部空間的光場變化，可以呈現奈米解析度的光場分布，兩者結合運用可以進行高時間解析度與高空間解析度實驗。本實驗室結合飛秒脈衝雷射與奈米等級的空間解析度，致力發展同時具備高空間解析度與高時間解析度的影像工具。在國家型奈米計劃贊助下，目前研究的題目包括奈米粒子的載子與聲子動態反應，以及運用非線性訊號（二倍頻、三倍頻）發展高空間時間解析度的奈米音波影像偵測。
(2) 奈米超音波及奈米聲子研究
聲波在傳播與影像上有廣泛的應用，譬如聲納與超音波的技術。目前廣泛應用的聲波頻率小於十億赫 （GHz），波長大於1微米。因此，音波相關技術仍無法達到奈米等級的解析度。近年來，本實驗室已成功的產生波長小於10奈米的聲波，在固體中，我們所產生的奈米聲波的波長可短到只有十幾個原子的距離，而聲波頻率可高達1兆赫 （THz）以上。如此短波長、超高頻聲波的物理特性仍是一個令人好奇的新領域。目前，在國家型奈米計劃贊助下，利用光作為介質，我們正研究奈米聲波 （或奈米同調聲學聲子）在介質傳播的衰減、散射、變形等行為。
利用光所產生的奈米聲波不但正開啟新的研究領域，也提供未來應用技術開發新的方向。應用上，本實驗室針對奈米聲波研究適合的聲波反射鏡與奈米聚焦技術等。我們最近更成功示範全球首度利用奈米音波所取得具有奈米解析度的超音波影像。本實驗室所發展之奈米超音波技術同時具有「非破壞性」、「三維影像」、「奈米解析度」等能力，是目前其他奈米影像技術所無法兼具。此技術未來有極大潛力應用在奈米材料的三維結構、彈性特性等非破壞式方法研究。
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(3) 量子點及奈米電漿子之光學特性研究
在以往的光學探討及材料特性的研究上，所實驗的對象都是塊材（bulk）物質，然而當物質的尺度縮小到次微米（sub-micron）甚或是奈米等級時，它們的物理行為將會有所不同。
本實驗室目前在這方面進行的奈米光電研究包含量子點（quantum dot）及奈米粒子（nanoparticle）等。量子點因為本身尺寸而能觀察到量子侷限效應（quantum confinement effect），其不連續的能階以及在摻雜在不同基材（matrix）時所表現之光學及聲學行為，是我們所集中探討的項目之一。在奈米粒子的特性上，由於它們的表面積相對於總體積的比例和塊材相較之下大上很多，在尺度上也與光波的波長同數量級，因此在其表面可以觀察到明顯的電場共振、放大等種種行為，而開啟了一個稱之為電漿子體光學（plasmonics）的研究領域。我們目前對於金屬、金屬合金、複合材料、生物奈米粒子等方面皆有研究在進行中，所涉及的領域包括倍頻的行為改變及生物光學對比劑（contrast agent）的性能評估等。
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(4) 奈米生物學及奈米毒理學研究
奈米科技目前已經被廣泛應用於各種日常生活產品當中，我們實驗室目前所發展的奈米生物學，主要是利用直徑小於五十奈米的金屬奈米粒子以及半導體量子點送入生物體中以作為生物影像的對比劑。相較於傳統染色標定的技術，使用奈米粒子作為影像對比劑最主要的優點是能夠避免光漂白，再進一步的對奈米粒子的表面做適當的修飾，奈米粒子即可以用來標定特定的生物分子，近一步從事分子生物學上的研究，此外奈米粒子在生物體內的毒性問題也是我們目前研究的方向。附圖即是我們利用銀奈米粒子作為三倍頻顯微術的影像對比劑研究癌症基因在細胞上的表現。
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二、生醫光電：
(1) 非線性顯微術研究
非線性光學顯微術主要是利用高尖峰功率的雷射脈衝在待觀察的生物體內所產生的非線性光學信號來成像。相較於傳統的螢光顯微術與共軛焦顯微術，非線性光學顯微術只會在焦點產生足夠的光強度，因此先天上就具有優異的三度空間解析度，對生物體的傷害也較小，再搭配位於生物體穿透窗口的雷射光源（1200nm-1300nm），可以大幅減少對生物體的光破壞，同時提升在生物體內的穿透深度，已取得生物體內深層的”非侵入式”斷層切片影像。本實驗室的非線性顯微鏡，主要以二倍頻、三倍頻、以及多光子顯微鏡為主。二倍頻可以用來觀察生物體內的非中心對稱的結構，像是膠原蛋白纖維、肌肉纖維、神經管束…等等，三倍頻則可以用來觀測生物體內各種組織與次細胞結構的型態，多光子螢光則是可以取得生物體內各種分子分佈的影像。我們以中心波長1230nm的飛秒鉻貴橄欖石雷射作為激發光源，以次細胞級的解析度，成功的長時間連續並非侵入式的觀察斑馬魚胚胎的完整發育過程，同時我們也建立了全世界第一個結合反向三倍頻與反向二倍頻的光學倍頻顯微鏡，並成功的取得活體倉鼠口腔內高解析度深層影像。此外我們也建立了世界上第一個四光子螢光顯微鏡。
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(2) 非線性內視鏡研究
內視鏡是非侵入式醫學診斷的重要工具。在本實驗室中，基於近紅外光非線性光學顯微術的三維高解析度（小於1μm）與高穿透深度（約1mm）特性。在國家衛生院卓越創新研究計畫贊助下，本實驗室正積極利用光纖束（fiber bundle）或微光機電鏡（MEMS mirror），建立多套非線性光學內視鏡系統，以作為未來臨床上的應用。
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(3) 分子光學影像
光學分子影像，係利用光學顯微術結合分子生物技術去觀察生物體內信號傳遞，基因表達等分子間交互作用的過程。本實驗室與本校分子與細胞生物學研究所合作開發了一種新的基因轉殖螢光魚，在我們的遠紅外光飛秒雷射下能激發出紅螢光，搭配上倍頻顯微術，可在活體內非侵入式地追蹤心臟的發育過程，以及各式藥物對心血管發育之影響；另外，我們也與台大醫學院及成大醫學院合作開發可用在生物體內的奈米粒子，將之用來標定某些分子或基因，並增強其倍頻訊號，以作為倍頻訊號對比度的增強劑，在目前研究中發現奈米銀粒子會有選擇性地進入癌症細胞，此特性即可利用來做癌症的診斷。目前本實驗室積極發展分子螢光能量轉換（FRET）及分子螢光生命期影像（FLIM）等分子動態影像技術，期望能進入醫學臨床應用，為臨床診斷提供定性定量的資料。
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(4) 基因體工程與幹細胞研究
幹細胞是一種未分化，可自我複製的細胞。他具有很大的可塑性，並可分化成任何種類的細胞。在醫學院基因體醫學中心，本實驗室負責光學影像部分，並積極參與各項基因體工程與幹細胞研究。研究題目包含觀測基因表現阻斷後，對胚胎幹細胞的發育過程以及神經發展的影響。
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(5) 非侵入式癌症早期光學檢測
癌症在過去二十三年來皆高居國人十大死因首位，因此如何早期檢驗早期治療成為目前癌症研究的重要課題，過去傳統檢驗癌症的方式主要是利用染色切片，然而此種方式是屬於侵入式，同時染色切片的過程複雜費時，在切片的過程中也可能造成癌症細胞擴散、組織污染、甚至誤判，因此發展一種非侵入式同時能夠在早期快速正確的的診斷癌症的奈米解析度工具，以輔助傳統染色切片是我們當前努力的目標。在國家衛生院卓越創新研究計畫贊助下，目前我們在癌症早期檢測的研究上，成功利用非線性光學顯微術，研究癌症組織與正常組織在結構上以及各種分子蛋白表達上的差異。研究的病症主要集中在國人常見的肺癌、肝癌以及口腔癌，另外皮膚癌及鼻咽癌也是我們目前研究的課題之一。目前口腔癌則已經進入活體動物實驗階段。
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三、極高頻光電：
(1) 極高頻光通訊與光偵測器
在高速的光通訊系統、無電放大器式光接收電路，或是次毫米波信號產生源中，一個具有超高速的光偵測器將扮演非常重要的角色。本實驗室過去致力於研發高頻寬和高輸出功率的光偵測器，目前的成果已經展現出了破世界紀錄的電頻寬表現（570GHz）、破世界紀錄的輸出功率-電頻寬乘積表現（5.7THz-V）以及在通訊波段中破世界紀錄的輸出功率-電頻寬乘積表現（568GHz-V）。目前我們結合各式奈米光學效應，預期製作出更高頻寬及更高輸出功率的光偵測器。
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(2) 微型兆赫波輻射器
兆赫波為頻率在1兆赫左右之電磁波（或光波）。兆赫波可用於高速通信、分子影像、國防安全、及許多新穎之物理化學研究。兆赫波產生是工程上的ㄧ項挑戰。本實驗室利用現有晶片製程，積極開發微型兆赫波發射器。在國科會工程處贊助下，我們實驗室成功開發出側向入射薄膜式兆赫波光電發射器，本實驗室開發之微型兆赫波發射器具有許多的優點，例如可室溫操作、發射出的操作頻率具有可調性以及容易與其他半導體元件整合等等。在頻率404.5GHz，可達到破紀錄的光電轉換效率（0.33%）並且為世界上第一個超過量子轉換效率100%的元件。目前與電波組同仁合作，積極開發兆赫波陣列天線技術。
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(3) 兆赫波光纖系統
近二十幾年來，兆赫波的產生及偵測技術都有很大的進步，然而，由於許多物質在兆赫波波段都有很強的吸收，要如何有效的傳遞兆赫波仍是一個大問題。而目前絕大部分有關兆赫波的實驗，都是靠架在光學桌上的反射鏡來傳遞兆赫波，這種固定無法變動的架構，對於應用上會有相當多的限制。若是能有像optical fiber這樣的東西來傳遞兆赫波，兆赫波就能更廣泛的被運用。
本實驗成功提出並示範利用subwavelength-diameter plastic fiber傳遞兆赫波，這種波導可塑性大，製作簡單，成本便宜，其損耗可低至0.01 cm-1以下，coupling efficiency 達20%以上。我們也成功利用plastic fiber建立全世界第一個THz directional fiber coupler系統。
(4) 兆赫波生物感測及生物晶片
如何可以準確且非侵入式的偵測微量分子，一直是很多科技的發展重點，例如發展微型生物晶片（biochip）或是系統晶片（lab-on-a-chip）。傳統使用的最有效方法是利用標定螢光來做鑑別不同分子的指標，但是螢光標定會影響分子環境、改變待測分子原有狀態、以及需要額外的螢光標定準備工作等缺點。許多分子的共振吸收峰（來自震動或轉動能階躍遷）是位在兆赫波波段，利用該特性兆赫波可以做非侵入式的且不需外加染劑的分子偵測。我們首次將具有超高光電轉換效率的兆赫波發射器和微型生物晶片平面整合，形成一種新型微小的兆赫波生物晶片。利用該兆赫波生物晶片來偵測之微量毒品，所得到的安非他命跟古柯鹼之兆赫波吸收頻譜分別是1030GHz和800GHz，可成功將奈米克等級的安非他命（amphetamine）跟古柯鹼（cocaine）從其他白色粉末中鑑別出來。該結果不只對於未來的法醫鑑定、DNA檢測、或是病毒分子檢測都具有相當的發展潛力。
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(5) 兆赫波分子影像
利用分子共振特性可以作為不同分子間的辨識指紋，而大分子共振是落在兆赫頻路波段，因此利用兆赫電磁波，可藉由分子共振吸收特性，完成分子影像。此技術對於偵測病毒、炸藥等隱藏塑膠製品極為重要。在國科會工程處贊助下，結合微型兆赫波輻射器及兆赫波光纖，本實驗室正致力發展微型化兆赫波分子影像系統，包含兆赫波光纖內視鏡等。
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四、飛秒光學：
(1) 飛秒雷射
飛秒雷射能產生飛秒（10-15 second）等級的光脈衝，是進行非線性光學實驗與超高時間解析度研究的重要工具。本實驗室目前運作的雷射包括自行建置的兩套鉻貴橄欖石（Cr:forsterite）雷射、三套商用的鈦藍寶石（Ti:sapphire）雷射以及一套商用的光參震盪器（Optical Parametric Oscillator）。
三套商用的鈦藍寶石雷射，波長範圍在700nm~900nm，輸出功率可高達1.5 W，脈衝寬度最小可至30fs，重覆率最高可達2GHz。經過二倍頻晶體轉換，可以產生350nm~450nm的UV藍光脈衝光源，搭配光參震盪器可以產生1 mm ~ 2mm的波長。
自行建置的鉻貴橄欖石雷射能產生1230 nm中心波長的100飛秒脈衝，在110MHz脈衝重覆率操作之下，輸出功率可達300~500mW。目前實驗室使用雙啾頻鏡（double-chirped mirror）的方式已經能成功的將共振腔小體積化，以此為基礎，未來因應臨床醫學的用途，本實驗室將陸續建置更便於攜帶以及穩定度更高的高功率鉻貴橄欖石飛秒脈衝雷射。
(2) 超快雷射電場量測技術
因為電子儀器的反應速度趕不上飛秒等級的光場變化，因此為了取得雷射脈衝的完整資訊（強度與相位），本實驗室利用三倍頻的非線性效應，發展了三階自相關的量測技術Triple-Optical Autocorrelation for Direct pulse shape measurement （TOAD）。根據脈衝三階相關函數的量測結果，可以用公式直接取得電場強度的形狀，同時運用Gerchberg-Saxton演算法，可以得回唯一決定的相位。
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(3) 超快光子晶體光纖光源
光子晶體光纖可以將雷射光侷限在微小的面積上傳導，當功率越來越高時，就會開始有自相位調變（self-phase modulation）的三階非線性效應產生，而當光纖中的色散與自相位調變達到平衡時，就會產生光孤子（soliton），光孤子的特性是在傳播時不會因為色散的影響而拉寬脈衝寬度。本實驗室運用光孤子及拉曼散射（Ramman scattering）所造成的自致紅位移 self-frerquency shift，在800nm的鈦藍寶石雷射激發下，可以產生800~1600 nm的光源，其波長可以透過長度與入射極化來調整，提供一個頻率可以大範圍調整的脈衝雷射光源。目前在國科會贊助下，本實驗室正研究光子晶體光纖之超快反應，並將此結果用於控制飛秒光傳播與生物應用。
(4) 寬能隙發光半導體元件之超快載子動力學研究
半導體材料中，載子動態特性對於電子、光電元件的性能扮演極關鍵的角色。本實驗室利用飛秒雷射技術探討載子在極短時間尺度內的動態行為，例如載子與聲子之間的交互作用；單量子井輻射放光過程；室溫激子動力學研究；帶尾態超快載子動力學研究等。本實驗室為全球最早從事寬能隙發光半導體元件之超快載子動力學之團隊，並為相關研究之重鎮。近年來除了針對寬能隙的氮化鎵、氧化鋅從事相關研究，也從事新興紅外光通信波段材料，如氮化銦，的載子動力學研究。
睡硬床好呢？還是該睡軟床？
KingNet
復健科醫師回答：
（衛生署屏東醫院復健科主治醫師 壽華林醫師）
一、歷史
『睡硬床好呢？還是該睡軟床？』這個問題不僅困擾一般人，甚至也困擾了醫師，特別是復健科及骨科醫師數十年之久了。以本人的觀察及研究發現，在醫學教科書寫成的時候，因製床的工藝，不像現在那麼好。當時的軟床，不是用褥子、棉花或海棉鋪成的，就是用彈簧製成的。但當時的彈簧非常大，或是將彈簧拉長，固定在金屬床架上，上鋪海棉墊。但前者因彈簧製作不良，造成身體受力不均，易致疼痛；後者因彈簧一直處在拉長的狀態下，用不了多久時間，就會彈性疲乏，而使睡在上面的人，睡姿不良，造成酸痛等問題。
所以當時的專家，主張睡硬床。但因人體不是平滑如刀切的豆腐一般，睡在硬床上，一定有壓力不平均的情形發生，於是發展出在膝下墊枕頭的睡法，其目的乃是，藉將下肢墊高，造成骨盆前旋，使腰椎下降，如此平躺於硬床時，腰部不至懸空，而能有所支撐的假像。因為此種睡姿，會改變脊骨的相對位置，特別是腰椎，造成椎間空間前窄後闊，如此會使椎間板（盤）前端壓力較大，後端壓力較小，而易造成椎間盤突出症的患者，病情惡化。此類患者的晨喚痛，即為此原因。
二、床的條件
所以，敝人主張，睡床應符合以下的條件：第一，必須要與身體的形狀契合。第二，必須能將床與身體接觸面的壓力分散，以求平均。第三，必須能將床與身體接觸面的支撐力，力求均衡，不可落差太大。
三、結語
以上述三條件來看，硬床應已被淘汰。但軟床是否能達到呢？並不一定。這需要我們仔細地去觀察、選擇，甚至努力地去研發。
本文由【KingNet 國家網路醫院】提供