发行人:杨志忠所长    编辑委员:蔡睿哲教授    主编:林筱文    发行日期:2007.05.01

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最新消息与活动公告

 

   「北北区影像显示科技人才培育电子报」2007年第三期出刊啰~

「北北区影像显示科技人才培育电子报」2007年第三期热腾腾出炉啰!想知道影像显示光电科技人才培育中心的最新消息与活动讯息吗?欢迎踊跃点览~

   本所5月份演讲公告:

光电论坛

5/18

包宗和教授

台湾大学行政副校长/台湾大学政治学系教授

~人文与社会观照~

何谓理性决策?

博理馆

101演讲厅

16:30-18:30

5/25

Professor Klaus Ploog

Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik

Ferromagnetic semiconductors for spin injection

博理馆

101演讲厅

16:30-18:30

光电所演讲

5/22

葛惟昆教授

香港科技大学物理系

Nitrogen
 energy levels resonant with the conduction band  in GaAs:N

电机二馆

455

17:30开始

 

所务公告及活动花絮

 

4月份「光电论坛」演讲花絮

时间:2007413日下午430

讲者:徐爵民博士 (工业技术研究院副院长/电光所所长)
讲题:工研院光电与电子领域研发情况

徐爵民博士于2007413(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「工研院光电与电子领域研发情况」,徐副院长的演讲过程妙语如珠,本所教师及学生热烈参与演讲活动

时间:2007427日下午430

讲者:张亚中主任 (中研院应用科学研究中心主任)
讲题:Optical nanometrology of Au Nanoparticles on a multilayer film

2007427(星期五)之「光电论坛」,我们邀请前伊利诺大学物理系教授,现任中研院应科中心主任之张亚中博士到本所演讲,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多

 

特别报导

 

国立台湾大学光电工程学研究所

赴中国大陆知名大学及研究机构参访报告

— 出访日期:2007年331日至48日 —

一、前言

为促进本所教职同仁对崛起中之中国大陆相关尖端研究及高等教育的了解,并促进交流,本所组织访问团于本年三月三十一日(周六)至四月八日(周日),访问在北京之北京大学、清华大学、中国科学院半导体所及物理所和在南京之南京大学。透过校园参观及双方教师及主管交流的机会,促进我方参访团教师与职员对中国大陆知名学府相关领域的认识了解,并针对相关议题交换意见,建立进一步交流关系。

二、成员

杨志忠所长 黄升龙副所长 刘致为教授 彭隆瀚教授
吴志毅副教授 李君浩副教授 曾雪峰助理教授 施惠子小姐

三、行程记录(李君浩教授记录整理)

2007/4/2 早上 参访清华大学电子工程系

9:159:30  拜访清华大学电子工程系主任王希勤教授。

杨志忠所长简介台大光电所及参与同仁,王主任简介清华大学电子工程系。 

9:3010:45  讨论会,由清华大学电子工程系罗毅教授主持。

杨志忠所长简介台大、电资学院及光电所,其次介绍个人研究。

10:4511:15  清华大学电子工程系黄翊东教授介绍其研究方向:光学奈米结构。

11:1511:30  参观黄教授实验室。

11:3011:35  参观清华大学电子工程系本科生光电教学实验室。

11:3511:55  参观罗毅教授实验室,由孙长征教授带领参观。

清华大学罗毅教授等人与本所访问团成员餐叙

2007/4/2 下午 北京大学物理学院

2:303:05  拜访北京大学物理学院李焱副主任(介观物理国家重点实验室)及陈志坚教授。

杨志忠所长简介台大、电资学院及光电所,李教授简介北大物理系历史。其系由 1913 年成立, 2001 年成立物理学院,其中包括了:凝聚态物理所、光学所、理论物理所、重离子所、大气物理所、天文物理所及技术物理所等,约有320位教师。

讨论:

1.  北大物理学院有多个功能性之重点研究室。

2.  一年本科生200人,国际学生很少。

3.  北大系以文理为主,清大系以工科为主,系由1952年院系调整而来。

4.  该校系延续京师大学堂,而后改名为北大,蔡元培曾任该校校长,而后北大及燕大于1949年合并,并于1952年院系调整。 

3:053:30  由戴伦教授带领参观其实验室。 

3:304:00  参观宽禁带半导体研究中心,拜访沈波副院长,胡晓东教授及于彤军教授,由于教授导览。

4 :004 :30  由李焱教授带领参观阿秒激光,目前可压缩光脉冲至 6 fsec, 但无法量测更短脉冲,由于分子 alignment 而后 ionization,其作用时间<100 fsec ,所以可用该类脉冲光研究此现象。另参观国家纳米科学中心协作实验室,于一简易无尘室中。

4:305:00  Electron Microscopy Lab. 由徐军博士带领参观。 

本所访问团成员于北京大学物理学院前合影

2007/4/3 早上 中科院物理所

9:20  拜访周钧铭教授。

杨志忠所长简介台大、电资学院及光电所。

讨论:

1.   中研院有研究生院,专门一批教师(非研究员)负责授课。研究生均需在研究生院上课一年。

2.   中科院研究员可在外开公司。但是需代表中科院进入该公司,较无实质之津贴。若自己带技术开公司,则有可能无法回中科院。技术移转部分,30%的收益可转回个人。

3.   中科院实验设备基本上皆为进口机台,无国产之设备。

参观周教授实验室。 

10:30  拜访张道中教授研究组,该组之研究包括:

1.   非对称光子晶体,制作于SOI上,并应用于光开关,于2-D光子晶体可达20 fsec之高速光开关,3-D光子晶体可达数 fsec 之高速光开关,但3-D光子晶体不易积体化。

2.    LiNbO3 制作QPM

3.   探讨光子晶体之plasmonic及负折射特性(meta material; 特异介质)。

参观其实验室。

参观宽禁带半导体材料制备实验室。 

本所访问团拜访中国科学院物理所周钧铭教授

2007/4/3 下午 中科院半导体所

2:00  拜访王启明院士,陈良惠院士及黄永箴主任。

参观无尘室。 

本所访问团成员与中国科学院半导体所王启明院士等人合影

2007/4/6 上午 南京大学物理系

9:0010:45  讨论会,由南京大学物理系副主任韩平教授主持(系主任祝世宁教授出国)。

韩副主任致欢迎词,杨所长介绍光电所同仁,副主任介绍参与同仁:郑有炓院士、教授、秦亦强教授、王伯根教授等,本所杨所长介绍台大、电资学院、光电所,及个人研究介绍。

分组参观:

11:0012:00  参观半导体组,包括氮化镓、氧化锌及硅锗材料。

11:0011:20  参观非线性光学实验室(穿鞋套之简易无尘室)。

11:2012:00  参观光学量测实验室(穿鞋套之简易无尘室),位于蒙民伟楼,由朱教授及秦教授带领。

本所访问团成员与郑有炓院士等人于南京大学物理楼前合影

四、参访团员心得

(一)杨志忠所长:

1. 大陆各主要大学及研究机构都大力投资光电相关领域,例如,清华大学电子工程系(主要包含光电与通讯该校另有独立之微电子所及其它强电科系)正建造一栋约6000坪之新大楼,其中一半将用于光电(包括大型无尘室)。南京大学物理系(包含电机弱电相关领域及光电)也正建造一栋几千坪之新大楼,其中一大部份也将用于光电。此外,中科院半导体所已建构一个约400坪之长晶制程无尘室,规模极为可观。相对而言,台湾大学内耗过多,发展规模太小。

2. 大陆学生相对求知欲较高,以南京大学物理系为例,该系约有50位研究生看了公告后,自动自发来听我们访问团的演讲,而且于演讲后踊跃发问,问题也极有见地,相较之下,令人担心台湾学生之竞争力。

(二)黄升龙副所长:

此番大陆行,访问三所大学内以杰出教授所形成的研究群令人印象深刻,不但资源得以整合,研究上也更得以深入,兼顾基础理论、实验及数值模拟,南京大学闵乃本教授之研究群,近年有3篇论文发表于Science,实有以致之。

此外,三校各教授负责接待我们的学生,个个知书达礼、用心尽职,在我们演讲时亦主动参与、自信提问,这些大陆的学生,实在是很令人惊艳的一群。

(三)刘致为教授:

大陆的学生,因为是考试入学,许多农村、清寒的学生,都可以进入大学、研究所,藉以改善经济地位,因此均十分努力。藉由相互的了解,帮助这些学生找到合适的工作,并将导引使他们的研究专长与产业配合,使台商企业得到优秀的人才,进一步有实验的合作项目,使两岸学术与产业,有更大更多的发展。

(四)彭隆瀚教授:

我最深刻的印象是参访南京大学物理系的非线性光学晶体实验室,它的规模(面积、老旧制程仪器)远逊于北京中科院的物理所、半导体所内class 100无尘室、以及先进而昂贵的核心设施,但是这么一个简陋单位是如何能获得大陆最高荣誉的自然科学一等奖?又是如何能在一年内生产3Science papers

上下齐心、其利断金

原来是实验室的创始者闵乃本院士在80年代大陆初开放后,到美国留学、工作,并用在美国挣来的工资,寄回来贴补留在原单位的老小,以及建构南大实验室所需物资。经历10年文革后复学第一批闵老的研究生,藉由这么一点一滴的积蓄,在困难的90年代开始非线性光子晶体的研究,将哈佛大学教授Bloembergen的理论具体实现,进而开创非线性准晶在光学、声学、微波,以及激子交联效应阐释。

闵老的一席话,深深撼动我心。也许这感动来自灵魂深处,为团队牺牲奉献那股"革命"精神,以及不甘10年岁月在时代悲剧下的抹灭。

(五)吴志毅教授:

1.   大陆的大学对延揽于旅外学者的礼遇,例如运用长江学者的奖励措施来提高延揽的旅外学者的薪资。

2.   大陆的知名大学在硬件上的建设和投资,可能比台大更加充足。例如,实验室的空间比本所老师的实验室空间充足许多。

3.   南京大学把IC设计纳入物理系之中。

(六)曾雪峰教授:

这次访问北大清华南大,很有收获。对于大陆的现况,特别是学术研发方面,有了初步比较深入的了解。也许是社会文化的关系,整体而言,我觉得大陆的学生做学问的态度,比台湾学生严肃认真得多,有机会的话,希望能让台湾的研究生,和大陆的学生交流交流,应该会对台湾学生有正面的影响。

(七)施惠子小姐:

在北京及南京,我们拜访到王院士启明及闵院士乃本,二位院士之学识让人有仰之弥高、钻之弥坚的赞叹。期间亦拜访清华大学、北京大学、南京大学及中国科学院多位优秀教授,他们对教学研究的严谨与执着,让我对彼岸教授做学问的精神皆感佩服。然而,最让我感受深刻及不安的是这里的学生,他们是万中选一优秀人才,其好学不倦、应对进退及独当一面的表现,让人相信他们未来的成就是不可小觑的,我想他们是台湾同学将来不可逃避且必要面对的竞争对象!

此次大陆行另一重点就是文化之旅了,在这里我看到许多珍贵历史遗迹,这些遗迹乃人类世界重要资产,作为该文物的保存者,实为荣幸与骄傲!

五、未来交流协议

此次台湾大学光电所访大陆知名高校及研究机构除了促进彼此了解,以达「他山之石,可以攻错」之目的外,亦与大陆有关单位达成下列四项实质交流之协议:

(一)与北京清华大学电子工程系(含光电与通讯专业)达成协议,每年进行研究生互访,从事共办博士生研讨会与其它研究合作交流。首次将由台湾大学研究生于20079月访清华大学。

(二)与南京大学物理系(含光电及弱电电机)达成协议,每年进行研究生互访,从事共办博士生研讨会与其它研究合作交流。详细时间再协调。

(三)确定台湾方面由台湾大学光电所主导之第二届两岸光学微结构与激光技术研讨会将于2007910日至15日假南京大学举行。双方立即进行筹划。

(四)与北京大学、中科院物理所、半导体所及南京大学物理系相关人员达成协调,筹组两岸宽能隙半导体及白光照明技术交流研讨会。

六、结语

此次本所访问团出访中国大陆,时间虽不长,但收获十分丰硕。在实验室参观和双方教师交流的过程中,无论是空间设备、研究资源或学生素质,都让我方参访团成员留下深刻印象;同时,也希望未来能有更多机会前往参访,以期对彼岸学术进步的快速脉动有更深一层的体会与掌握。

 

 

~与韩国首尔国立大学(Seoul National University

博士生交流活动计划  系列报导~

【第一届台湾大学—首尔大学光电子材料与组件研究生交流学术研讨会】

(时间:2006年11月19日至24日;地点:韩国首尔国立大学)

之七

撰文:光电所博士班学生陈美杏

1119日的中午,带着忐忑不安的心情踏上第一次与韩国首尔大学光电子材料与组件研究生的学术交流研讨会。行前准备会议开了4次,讨论到相当细节的问题,也请了韩文老师来教我们大家最基本的韩语,讲了很多、很仔细。还有,团长正言学长非常辛苦,几乎行前联络的事项及细节都是由他一手主导。副团长亮吟学姊也细心的叮咛我们行前应该携带以及注意的事项。汉敏学长是照相的负责人,后来我觉得选错了,因为他非常搞怪,也非常好笑,重点是他经常是照片中的主角!皓武学长是文稿纪录的负责人,不过,我觉得学长帮别人照相的POSE,还有那台SONY的单眼相机,感觉都很专业。最后,是小妹我担任总务(这是我最怕的职务了),果然,在机场的第一笔钱就数错,还好旁边有细心的亮吟学姊纠正我,结果,李允立老师还接着说:「我本来还以为女生都比较细心,原来我错了!」

话说回来,首尔大学的风景实在是漂亮!也看到好几次关于这次学术交流会的标语,感觉很窝心。会议的场合就类似于博理馆101演讲厅,只是稍微小一点,首尔大学的简介影片做得非常棒,后来听说是学校花钱请外面的专业人士弄的,不知道我们台大有没有?其实刚进去会场的时候,他们的暖气开得有点热,大概2829oC吧?请他们稍微调降时,才发现他们平常温度没开这么高,是为了我们才故意开这个温度的,哇!真温馨。

会议的内容,大约可以分成六部分:氮化物的成长、量测与分析;奈米结构的成长、量测与分析;发光组件;有机发光二极管;波导与非线性光学;砷化铟镓半导体。第一、二天报告下来,我发觉我们这边的同学准备得比较充分,对外的炮火也比较猛烈。不过,他们也有报告得不错的,例如有一位女生(Hee Jin Kim),报告得很好,人很漂亮也很热情!还有,Seung Soo Oh先生,他的Indium nanowire 长得很好,投影片也做得很好!看他在台上一脸正经的样子,其实私底下也很搞笑。而我们自己人在报告方面,我觉得小唐学长、正言学长、洺汉等人,台风都很不错,即使自己人问问题,感觉回答得很好,反应也很快。此次参访让我们体验到韩国的研究环境,更加深入的了解他们的研究精神。

而我们这边研究生10个人,会议之前不一定认识,更别提个人的研究范围了,所以这次研讨会,大家都很专心地在听不同实验室的研究领域,一方面是好奇别的实验室在做什么,一方面也许我们的英文腔调比较像,比较听得懂。在这种情况下,对自己人发问,感觉完全出自于对那研究领域的好奇心驱使,现场答辩的气氛热烈,真的是非常有趣!

在首尔大学的校园内,竟然有酒吧的存在!不像我们学校,已经禁止贩卖酒品了。出来做学术交流,所长也特别交代要注重外交。其实,我不是很喜欢喝啤酒,可是我发现他们喝酒不但男生很厉害,女生也不差!所以我多少也有喝一点,汉敏学长跟永亭最好笑,两个人醉到好像在天堂一样,永亭走路还差点撞到电线杆呢!

第三天,去参观他们的OLED研究中心、首尔大学ISRC研究中心、位于首尔郊区的KANC,感觉他们的系统很多,而且设备都不错,尤其KANC,它是近年才成立的公司,设备都很新,所有的管路都埋藏在地下,所以才会感觉空间特别大,也特别干净。

第四天,是参观他们的市中心。他们的地铁,真的是蛮复杂的,一不小心就会转错站。最先是参观「仁寺洞」,这是一个传统的市集,道路两旁长满了黄叶银杏树,它们的叶子特别大,满满地掉落在道路的两旁,数量很多,感觉不是乱,而是一种美。我们更凑巧遇到一群妇女腌制传统泡菜的活动,听说那些泡菜是要送给穷苦人家的。再来,参观他们的「清溪川」,清溪川在整治前,就像现在的建国高架桥下的大水沟一样,后来是因为南韩要举办国际性的活动,特别为了门面而整治的。我觉得效果很好,连水中的石头,都有内接灯光,听说晚上去的话会更漂亮!最后是参观「明洞」,感觉就类似台北市东区一样,很热闹。

这次的学术交流,感谢同行的三位教授:杨志忠所长、黄升龙副所长以及李允立教授,都十分辛苦的陪同、指导我们完成这次的交流活动。我觉得学到了不少东西,重点是拓展视野!还有,在日常生活上,尽量找对方沟通,建立外交关系,才知道其实自己忽略了许多日常生活所用到的英文,也许,这正点出了我们所欠缺的一部分知识。回来之后,大家继续加油吧!

 

八】

撰文:光电所博士班学生张永亭

这次参加台韩研讨会的学生都是台大光电所精挑细选的翘楚。两边的研究课题着重于有关LEDOLED、积体光学和ⅢⅤ族材料的应用。两天的研讨会,两国的学生都表现不俗,尤其我们代表台大光电所的学生,更是精采。除了报告内容,上台报告者表现得落落大方,台下的台湾学生勇于发言,不论对韩国学生或是台湾学生一视同仁,问题都是切中要害,常常让韩国学生被问到不知所措、哑口无言,而台湾学生却对答如流,表现出应有的风范。唯一缺点是英文还需要再加强。

    演讲结束后,我们参观了首尔大学的ISRC和首尔郊区的KANC研究中心,设备完善、器材精良、专业管理乃韩国特有的文化。其中有制作LEDMOCVD机器、量测实验室、制作OLED的热蒸镀机、量测lifetime的仪器,规模整齐庞大,统整得相当好。相较于台湾,无尘室林立、各据山头,可能造成研究资源的浪费。

    在这次的交流中,本身的团员来自各大不同的实验室,除了认识之外,互相切磋了解各自的领域,也更进一步了解其它实验室的研究方向,或许可以合作、互相帮忙。团员们有着共识,就是或许可以整合台大甚至台湾的一些研究资源,避免造成资源重复,浪费研究经费,韩国人的统整性、团结性是台湾可以学习的。而此次带队的杨志忠所长、黄升龙副所长、李允立教授也十分辛苦,陪同我们渡过有深度的韩国学术交流研讨会,以及解答学生心中的疑惑,开导学生一些研究观,如何做论文等等。此次不但认识了各个实验室的菁英,且与之深谈,教授们也趁机教育我们,要乐观以对但全力以赴。

    韩国首尔大学,正值秋冬之际,校园里有着各式各样的树叶颜色,尤其以枫叶、槭树、银杏等布满校园,落叶纷飞,有着难以言喻的美。首尔坐落于山中,所以三面环山,形成与世隔绝的绝佳美景,人来人往有如桃花源般的世界。坐在餐厅中吃饭,窗户外即是山景,三俩人放松心情爬着山;遥望远方乃是首尔市区。校园中的湖,镜射着黄褐色、甚至是深红色的树木。大家抢着拍摄难得一见的美景,留下美好的回忆。

    这次韩国学术交流收获非言语可以描述,文化的冲击、韩国人向上提升的决心,令人印象深刻。我觉得真的有幸可以参加第一届学术交流,像这样类似的活动不可少,因为可以让博士班的眼界提升,认识其它国家的教授、研究生,更可能促进未来的合作。并且可以认识其它团员、了解各个实验室的研究概况,促进实验室的交流。每年与不同国家交流,才知道自己的优势、缺点。就如同棒球般,与世界接轨。大家都有志一同地期待,一定要每年都举办类似活动,派不同的研究生出国交流。

 

迈向顶尖大学计划研究成果专栏

 

A Novel Analysis Method for Photonic Crystals Based on a Multidomain Pseudospectral Method

Professor Hung-Chun Chang

Graduate Institute of Electro-Optical Engineering, National Taiwan University

台湾大学光电所张宏钧教授

The proposed method for calculating the band diagrams of two-dimensional photonic crystals is shown to possess excellent numerical convergence behavior and accuracy, as compared with the conventional plane-wave expansion method. The proposed scheme utilizes the multidomain Chebyshev collocation method. By applying Chebyshev-Lagrange interpolating polynomials to the approximation of spatial derivatives at collocation points, the Helmholtz equation is converted into a matrix eigenvalue equation that is then solved for the eigen frequencies. Suitable multidomain division of the computational domain is performed to deal with general curved interfaces of the permittivity profile and field continuity conditions are carefully imposed across the dielectric interfaces. The proposed method shows uniformly excellent convergence characteristics for both the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) waves in the analysis of different structures. The analysis of a mini band gap is also shown to demonstrate the extremely high accuracy of the proposed method (Fig. 3). For details, please refer to the article: Physical Review E, vol. 75, 026703 (2007).

Low Blur Effect and High Light Extraction Efficiency Enhancement of Organic Light Emitting Displays with Novel Microstructure Attachment

Associate Professor H. Y. Lin’s Group

Graduate Institute of Electro-Optical Engineering, National Taiwan University

(e-mail) hylin@cc.ee.ntu.edu.tw

台湾大学光电所林晃岩副教授研究群

Micro-structured film attachment and surface roughing techniques have long been utilized to improve the light extraction efficiency from a light source with a high refractive index. In our research, we have systematically studied the light extraction efficiency as functions of coverage ratio and height ratio of micro-lens arrays (Fig. 1). Instead of merely concerning the efficiency for lighting purposes, we must take both the light extraction efficiency and image quality into account for display applications. The image blur was observed to decrease the contrast ratio and thus lower the image quality. In our research, we apply an innovative microstructure array arrangement to planar light emitting device, i.e., organic light emitting display (OLED), to reduce the image blur effect and keep almost the same light extraction efficiency as that obtained by applying a conventional micro-structured film attachment (Fig. 2).

Fig. 1 The power and luminance enhancement ratio as functions of area ratio and height ratio.

Fig. 2 The 3-sub-pixel images for the original OLED device, the one with a conventional microlens array attachment, and the one with a novel microlens array attachment, respectively (from left to right).

 

人物专访

吴育任助理教授1998年于台大物理系取得学士学位,2000年取得台大电信所电波组硕士学位,在两年服完兵役获得奖章退伍后,于2002到密西根大学电机系攻读博士学位,并于2006年取得博士学位,在担任短期之博士后研究员后于2007返台担任台大光电所助理教授。

吴育任助理教授之研究经历主要在于光学和半导体组件之分析,早期在中研院原分所表面物理实验室从事钻石表面的相关研究;而后在加入台大电信所后,开始从事数值模拟分析之相关研究。其间主要的研究内容为光波导在被动组件中的传播,并发展BPM及尔后FD-TD之程序来针对不同波导

之研究。在服役期间,由于兴趣使然,加入炮校之射击指挥信息化之系统发展。在密西根大学求学时期,主修为光学,并且加入固态电子实验室,从事电子组件之分析仿真。其间,发展一系列解多维度Poisson, Drift-diffusion和Schrodinger equation 之软件,并且结合Monte Carlo的方法来分析电子在半岛体组件内部的传播情形和限制以其组件之热效应分析,其研究的主题为nitride FET和一些ferroelectronic FET 组件之设计,分析,及最佳化之研究。其后,并且针对氮化物量子井和量子点之结构,发展计算能带之方法,来从事光电子组件相关之计算。目前研究的兴趣,在于针对不同之LED结构来分析,以及Smart FET之设计。

在教学研究之余,其最大的兴趣是打羽球,棒球,旅游,和流连书店看杂志,目前从事最主要的休闲活动,则是陪一岁大的小孩玩,喜欢待在人少且自然的环境,过着生活步调单纯的生活。

吴教授认为现今之光电领域,所需之背景知识越来越复杂,从材料,化学,物理固态,光学到最后之封装,都需要足够之知识才能了解问题并解决问题,因此鼓励学生在学习过程中,不应将自己局限在一个小框框,多保持各方兴趣和挑战未知事物之勇气,才能入窥这门学问的殿堂。

 

实验室介绍

 

虚拟光学实验室---曾雪峰教授

一、曾雪峰教授以及其研究团队研究概况:

由于非结晶体(例如:生物体)的光学性质极度复杂、牵涉到大量的变量,传统上研究巨观随机介质的光学性质常用近似解(例如:Diffusion Approximation,  Monte Carlo method, etc.),然而此种近似解的精确度和可信度有待商榷。应用新的算法(Pseudospectral time-domain method),使用计算机并行计算的技术,如今这个问题已经可以由数值方法解Maxwell’s equations 而得到精确解。本团队利用数值方法解马克士威方程式,建构虚拟光学实验,在一个无噪声的仿真实境中,精确计算光的散射现象,帮助分析光学性质。

一个很重要的应用是在于精确地分析生物组织的光学性质。生医光电是现代科技发展的重点之一,然而欲发展光学筛检癌症的技术,必须先对正常以及病变的生物组织的光学性质有精确的了解,才能针对其光学性质相异之处进行分析和筛检。利用新的算法研究方法以并行计算机做模拟,本研究计划将致力于分析巨观随机介质生物组织(包括生物组织)的光学性质,进而帮助促进生医光电新技术的研发。

另外,还有几个研究方向,包括: Photonic Nanojet, Monte Carlo simulation,二维光子晶体聚光现象,负折射率透镜(Negative Refractive index super lens)、以及软性显示器之导光模拟分析等等,都是我们正在进行,或即将进行的研究。

征求新血加入

招生条件:勤奋、肯努力。 若有程序设计基础经验者更好。曾教授认为研究生应自己有能力想办法,自动自发,去学得所需要的知识。

研究团队简介:

随着时代的进步,计算机速度的提升,让我们得以利用计算机来分析许多电磁问题,而本实验室研究专注在数值电磁模拟与分析,使用的程序语言为MatlabC/ C++Fortran,至于使用的方法主要为时域有限差分法FDTD (finite-difference time-domain method)。我们希望可以利用模拟的技术,在制程实作前可以预知结果,以便节省不必要的金钱浪费与时间。另一方面也希望仿真生物医学方面的电磁问题,毕竟医疗和我们息息相关,如果我们可以了解细胞对光的特性或其它种种信息,相信不管是对诊断或是医疗方面都将大有帮助,最后也期待利用此技术将未来诊断所需时间大幅减少,到便利商店几分钟就可以拿到报告,这对人类将是一大福音。

二、目前研究课题

(1) NANOJET

Light scattering through a semi-cylinder in 2D is modeled using finite-difference time-domain (FDTD) method. Illuminated by a plane wave, the localized nanojets are generated at the shadow-side surface of the semi-cylinders. The nanojets have waists smaller than the diffraction limit and propagate over several optical wavelengths without significant diffraction.

Fig. 1 light scattering by a semi-cylinder of n = 2.2

(2) Monte Carlo Simulation of Light Scattering by Multi-Spheres

Using Monte Carlo method in light scattering through a uniformly distributed system with multiple spheres has been done. Without directly solving Maxwell’s equations in such a complicated system, we transform the system through Mie scattering theory to a random-walk photon model to get the scattering pattern. By this heuristic approximation, the influence of variable particle sizes can be studied in the random media.

(3) SURFACE PLASMON

The local field enhancement and surface plasmon resonance of metallic nanoparticles were used to focus and to manipulate light. We investigated the local field enhancement of symmetric silver nano-cylinder pairs by using finite-difference time-domain method. The intensity of local field enhancement is found to depend on separation distance, radius ratio, and numbers of nano-cylinder.

Fig. 2 The magnetic field for a single Ag cylinder of radius r = 25nm with the incident resonance wavelength of 344 nm.

(4) PHOTONIC CRYSTALS

Lens of negative refractive index, was proposed by J. B. Pendry in 2000. Negative refraction index is based upon Snell’s law. The refractive wave propagates forward to the same side relative to the normal as incident wave. In photonic crystals, it seems to the light group velocity propagate to a negative refractive material by Snell’s law, when the ratio between the light frequency and the lattice constant is particular. We investigate the focusing effect in 2D hexagonal photonic crystal(PhC) slabs by finite-difference time-domain method.

Fig 3. Negative refraction makes a slab lens.

、实验室设备

本实验室由于发展不久,所以设备尚未完善,主要设备为个人计算机。目前的大型设备就属一台32个计算核心的并行计算机,它可以让运算更为快速,及算更庞大的光散射问题。

 

健康小站

 

吃太多酸性食物会造成掉发?!

有此一 说:

请问有人说头皮如果过油的话会阻塞毛造成掉发,所以可以每天洗头。但我想问,我头发已经很少了,现在是天洗一次,但是头皮是属于油性的,很想要每天洗,不过每次一洗发就会掉不少,很怕越洗头越秃,不知该怎么办?另外有听说吃太多酸性的食物,会造成掉发,请问是真的吗??

KingNet秃发治疗科医师回答

杨是韵皮肤专科诊所主治医师 洪志淳医师

掉头发其实是有许多原因的,详细要分析起来,起码有数十种以上。但是所谓油性的头皮,并不是直接引起掉头发的原因,只不过许多雄性秃的患者头发,常常也伴随着油性的肤质或脂漏性皮肤炎,因此常常有这样的误解。两种情形常常一起出现,只能怀疑其关连性(association),并不能单由此断定其因果关系!

另外洗头的次数,也和掉头发无关,只要洗头的时候温柔一点,每天洗也无妨。会有“洗头造成落发”这个疑惑,是因为洗头的时候比较会注意到落发所造成的错觉。以雄性秃而言,如果毛囊已经退化,不洗头的时候一样会掉,少洗几次头也不能把毛囊救回来,因此头是不会越洗越秃的。

酸性的食物并不会改变体内或皮肤的酸碱值,也没有证据显示会影响落发。饮食还是均衡即可,倒是过度节食造成的营养不足常常是落发的一个重要原因。

史提芬植发诊所院长 李重雄医师

每根头发都有其生长周期,每个人每天都会有不定量的落发。如果落发的原因为雄性秃或遗传性秃头,则几天洗一次头发与落发并没有直接关连。医学上并无吃过多酸性食物会造成掉发的报导。

漂亮101皮肤专科诊所院长 陈玄祥医师

一、头皮如果过油的话会阻塞毛囊造成掉发?

这是没有根据的说法,头皮出油的程度和毛囊阻塞与否没有绝对的关系,毛囊阻塞也和会不会掉发没有关系,头发发根的深度一般是在皮下脂肪层,和表皮的状况没有关连。

二、洗头发和掉头发没有关连

一般建议1~2天洗一次,该掉的头发就一定会掉,和洗不洗头没有关系。洗了会掉其实代表头发本来就要掉,不是因为洗头的关系。会掉还是应该看皮肤科医师寻求协助,而不是一天到晚烦恼要不要洗头

三、吃太多酸性的食物,会造成掉发

这也是没有根据的说法,目前认为对头发有帮助的食物是含有碘的物质,如紫菜或是海带,酸性物质会不会造成落发目前没有任何科学的证据。

 

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