發行人：黃升龍所長    編輯委員：蔡睿哲教授    主編：林筱文    發行日期：2008.04.07

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最新消息與活動公告

     賀！本所吳忠幟教授榮獲第二十一屆花喇子模國際科學獎（KIA）∼

   本所4月份演講公告：

所務公告及活動花絮

 3月份「光電論壇」演講花絮 

時間：97年3月7日下午4:00-6:00

講者：林瑞騰 博士 [ New Vision Inc. 董事長，NCTU (國立交通大學，光電工程研究所) 客座教授，ITRI (工研院/南分院) 雷射應用科技中心顧問，Hon-Hai Technology Group, Consultant. ]
講題：醫療雷射技術之最新進展

林瑞騰博士於97年3月7日（星期五）蒞臨本所訪問，並於博理館101演講廳發表演說，講題為「醫療雷射技術之最新進展」，本所教師及學生皆熱烈參與演講活動，獲益良多。

特別報導

國立臺灣大學光電工程學研究所

赴中國大陸知名大學及研究機構參訪報告

— 出訪日期：2008年3月8日至3月16日 —

一、前言（黃升龍所長）

去年四月的清明時節，楊志忠教授率團參訪了北京大學、北京清華大學、南京大學及中國科學院半導體所和物理所，團員收穫豐富（詳見2007年5月之所訊），今年楊教授再度組團參訪江南知名高校及科研機構，包括：浙江大學、上海交大、中國科學院上海光學與精密機械研究所、復旦大學、華東師範大學、中國科學院納米技術及納米仿生研究所、蘇州工業園區、蘇州大學等。團員包含：黃升龍所長、林恭如副所長、馮哲川教授、劉致為教授、吳志毅副教授、曾雪峰助理教授、李允立助理教授、何志浩助理教授及所訊主編林筱文小姐。一行10人於3月8日出發，展開忙碌而緊湊的九天參訪行程，此行團員收穫豐富，也驚訝於大陸高校及科研機構的快速發展，大家分工合作，每人針對所見所聞，就所參訪機構之現狀略述如後，依參訪之先後順序，分兩期所訊與大家分享 。

二、參訪紀要（上篇）

浙江大學參訪紀要─光及電磁波研究中心、材料系半導體材料研究所

（李允立助理教授）

我們今天的行程，是參訪浙江大學。浙江大學位於浙江省的杭州市，於1998年由浙江大學、杭州大學、浙江農業大學與浙江醫科大學合併組成新的浙江大學，分別有玉泉、西溪、華家池、之江以及紫金港等五個校區。我們的第一個行程，是訪問位於紫金港校區的光及電磁波研究中心 (Centre for Optical and Electromagnetic Research)，由何賽靈主任親自接待。

何主任於1999年由瑞典皇家工學院回到浙江大學創立光及電磁波研究中心，研究範圍包含積體光電子學與奈米光電學 (integrated photonics and nano-photonics)、生醫光電 (bio-photonics)、光學偵測 (optical sensing) 、光學信號 (optical signal processing) 處理、光電通訊 (optical communication)、左手物質 (meta-material)、微波 (microwave) 與天線理論 (antenna) 以及測試計量技術與儀器 (characterization) 等八個主要領域。目前有5位正教授、12位副教授、3位博士後研究員，另外有55位博士班學生與40位碩士班學生，是一個非常有規模的研究團隊。

何主任表示，在目前浙江大學校長的重點支持之下，根據香港大學的評比，浙江大學的光學工程領域自從2005年以來，連續排名全中國大學的第一名，其參考的標準，是以 IEEE Photonics Technology Letters, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal of Lightwave Technology, Optics letters 與 Optics express 等五種期刊的發表情形為主。

在何主任報告完中心的現況後，我們九位老師各自報告了自己的研究內容，並且與在場的浙江大學師生們針對研究內容進行簡單的討論。由於參訪時間緊迫，座談後很快速地參觀了中心的研究設備與空間。同時黃所長也代表光電所致贈紀念品給何賽靈老師。

這次浙江大學光及電磁波研究中心的參訪有很大的收穫，何主任在學校的全力支持之下，有充裕的研究經費與空間；同時全中心的研究人員對於自己的研究內容與方向，都有很清楚的認知；更重要的，是大家都充滿了對研究的熱情，是十分令人敬佩的。

緊接著的行程，是參觀在浙江大學玉泉校區的材料系半導體材料研究所，由黃靖云副所長親自接待。玉泉校區是浙江大學的老校區，相較於紫金港校區新穎現代化的建築物，更有一種古典的學術氣息。在浙江大學材料系半導體材料研究所我們主要是參觀硅(矽)材料重點實驗室，這個實驗室是由中國國家科學院闕端麟院士所創立，根據黃副所長表示，目前的的研究領域已不僅侷限於矽材料，更有許多發光材料研究，包含ZnO, GaN, SiGe等等。利用實驗室內的UHV/CVD以及MOCVD，近期主要的成果有：紅外光高反射ZnO透明導電薄膜、ZnO奈米結構可控生長與場發射應用研究、Li參雜的p-型ZnO薄膜、ZnMgO/ZnO多重量子井結構以及ZnO發光二極體等等。

浙江大學硅(矽)材料重點實驗室包含有MBE (Molecular Beam Eptaxy)、MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 以及 PLD (Pulsed Laser Deposition) 等大型製程設備以及非常豐富的量測設備，近年來也頻繁地將研究人員送出國外做中長期的進修，也有許多良好的研究成果發表在國際學術期刊上，相信未來會是我們在研究合作上一個值得考慮的對象。

本所訪問團成員與何賽靈主任等人於光及電磁波研究中心合影

浙江大學參訪紀要─光電資訊工程學系

（吳志毅副教授）

浙江大學成立簡史

l 西元1897年：求是學院

l 西元1928年：國立浙江大學

l 西元1952年：高等教育整併，部分院系併入兄弟高校

l 西元1998年：浙江大學、杭州大學、浙江農業大學、浙江醫科大學四校合併為目前的浙江大學

浙江大學各類統計數字

l 為中國大陸排名第三之大學（僅次於北京大學、清華大學），共設置有24個學院。

l 擁有五個國家級實驗室（國家重點實驗室）。

l 浙江大學年度研究預算（Research Budget）為14億人民幣，約為42億新台幣。

l 全校一年共有3000篇SCI論文，數量居中國大陸地區大學之冠。

浙江大學光電資訊工程學系概況 

l 資訊科學與工程學院成立於1999年，設有資訊與電子工程學系、控制科學和工程學系以及光電資訊工程學系。

l 光電資訊工程學系共有四個研究所及一個研究中心，分別為光電子技術研究所、光電資訊及檢測技術研究所、光電工程研究所、光電顯示技術研究所以及光及電磁波研究中心。

l 光電資訊工程學系人員：
專任教授                 37人
講師                          26人
博士後研究員        15人
博士班學生          130人
碩士班學生          200人
大學部學生          450人
職員                         45人

l 教授研究領域涵蓋：光學工程、成像技術、二元光學、光學檢測、光度色度、光學設計、圖像處理、微光學、光纖傳感、微納光子學及器件、光電子及雷射技術、光學薄膜、生物光子學、非線性光學及光子晶體等等 。

l 年度研究預算（Research Budget）為4979萬元人民幣，合新台幣一億4937萬元 。

l    全系一年共有102篇SCI論文（2007年）。

浙江大學光電資訊工程學系研究成果

本所訪問團成員與劉向東系主任等人於光電系前合影

上海交通大學參訪紀要─物理學系

（何志浩助理教授）

上海交通大學是中國歷史最悠久的高等學府之一，也是是中國重點大學之一。以理工著名，因此，也有人類比於中國的MIT。創立於甲午戰敗後（當時叫做南洋公學），已經百餘年。當我們在上海交大徐匯校區的門口下車，一眼望及傳統古式的大門與座落兩旁的大獅子時，除了驚豔外，同時也見證了它的歷史、感受到它的輝煌。

上海交通大學現有21個學院/直屬系，本科生19596人，碩士研究生 9173人，博士研究生4629人；有專任教師2978名，其中教授722名 ，中國科學院院士15名，中國工程院院士18名，“長江學者”特聘教授和講座教授51名。我們這次選擇與我們光電所研究較為相近的物理系作為參觀訪問的對象。上海交大物理系在學校裡，雖說相較於上海交大之其他工學院系所，不算是大系，但是卻五臟俱全（師資數：正教授36名，副教授32名）。並且從 它所設立的研究所，包含了光學和光子學研究所、凝聚態物理研究所、理論物理研究所、光學工程研究所四個研究所，可以得知他們科研的方向與我們光電所是有相當程度相同，因此非常值得學術交流來瞭解。

我們下榻的上海交大faculty club座落於徐匯校區，而物理系在閔行校區。我們起了一早並驅車前往位在上海郊區的閔行校區，開始我們的參訪。首先，在與物理系教授們互相做簡單的介紹之前，先由同是物理系教授的校長張杰先生向我們表達歡迎之意，並簡單介紹台大與上海交大在此之前已經有了幾次校方層級之接觸，加上這次系級之間實際參訪，落實了真正的學術交流 ，讓我們知道為什麼相較於北大、清華大學的理想性格，交大人個性總是務實、總是先低頭默默苦幹。我想也很值得身為臺灣龍頭的臺灣大學借鏡，因為能在理想與務實間取得一個平衡點的學生，除了不失知識份子所需要的批判性，更能為實際的問題尋找解答，相信這也是在將來畢業出了校門後，走的久、走的遠所必備的。接下來，系主任也為我們介紹物理系的歷史與現況，充分顯示師資雄厚，實驗設備優良，科研經費充裕、空間充裕。接下來參觀物理系底下的實驗室，包括”區域光纖通訊網與新型光通訊系統國家重點實驗室”與”新型光子學材料與器件實驗室”、”凝聚態光譜與光電子物理實驗室”等等，也帶我們一行人介紹他們的相關研究與相關儀器，例如在新型光子學材料與器件實驗室裡，我們參觀了他們的FTIR、飛秒激光系統、低溫磁場系統。

一上午忙忙碌碌的參觀下來，著實讓我們每位臺灣來的老師收穫不少。同時，也讓我們提醒我們自己對於自己實驗室的研究絕對不能鬆懈停止。

本所訪問團成員與張杰校長等人於會議室合影

中國科學院參訪紀要─上海光學與精密機械研究所

（黃升龍教授）

　　在上海交大石劍虹教授的陪同下，我們於3月12日午後來到了位於上海郊區嘉定的中國科學院上海光學與精密機械研究所（以下簡稱上海光機所）。上海光機所成立於1964年，是大陸建立最早、規模最大的雷射科技重鎮，目前有職工約700人，及300位博、碩士班研究生。前副所長樓祺洪教授出面接待了我們，並引領我們參訪其重點實驗室，包括：強場雷射物理國家重點實驗室、先進雷射技術與應用系統實驗室等。

　　令人印象深刻的是上海光機所發展的神光二號雷射及核融合裝置，共有8路雷射，每路可提供1000焦耳之奈秒脈衝能量，目前正研製中的第9路雷射，一束光便有5600焦耳，非常驚人，神光雷射的開發帶動了上海光機所約50%的人力，包括光學玻璃、雷射晶體、鍍膜、閃光燈等一系列的前瞻研究課題，目前國內在光電領域的研究均屬材料、元件等級，幾無大型的光電系統研究，以帶動上、中、下游的整合、是頗為可惜之處。

　　上海光機所目前已spin-off 了8家雷射及精密機械相關之公司，大陸嫦娥1號衛星之雷射高度儀亦是由上海光機所研發，此外並辦了一份英文學術期刊 Chinese Optics Letters 及三份中文學術期刊：中國激光、光學學報及激光與光電子學進展，以如此有限的人力，能在產、學、研獲致如此成就，是非常值得我們學習的。

本所訪問團成員與樓祺洪教授等人於上海光機所合影

※ 下期待續 ※

邁向頂尖大學計畫研究成果專欄

Professor Zhe-Chuan Feng

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所馮哲川教授 (寬能隙半導體實驗室)

Reflective second harmonic generation from ZnO thin films

A study on the Zn-O bonding

by K.Y. Lo, Y.J. Huang, J.Y. Huang, Z.C. Feng, W.E. Fenwick, M. Pan and I.T. Ferguson

The structures of the Zn–O bonding in ZnO (0002) thin films prepared by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) have been studied by reflective second harmonic generation (RSHG). The polar Zn–O bond on the top layer is not canceled out and presents 3 mm symmetrical structures on the well-grown ZnO (0002) surface. The average polar strength of the Zn–O bond is correlated with the quality of the ZnO (0002) thin film. The mirror symmetry is caused by the nonvanished polar of twin boundary due to the mismatch between the ZnO film and sapphire substrate and analyzed using s-polarized RSHG with s-polarized fundamental light irradiation. These results demonstrate that the Zn–O heteropolar bonds on the smooth ZnO surface contribute to the SHG intensity.

APPLIED PHYSICS LETTERS 90, 161904 (2007)

Synthesis of photonic crystal slab line-defect waveguides

Professor Yean-Woei Kiang’s Group

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所江衍偉教授實驗室

　   A photonic crystal generally consists of two or more materials with different dielectric constants. These different materials are arranged periodically with a period on a length scale of optical wavelength. Analogous to semiconductor crystals, the periodic refractive index of photonic crystals can cause the destructive or constructive interference. This provides some ranges of frequency called photonic band gaps in which light cannot propagate in the crystal. With photonic crystals, one can manipulate the optical wave in a wavelength scale, leading to many applications such as waveguides, micro-cavities, filters, etc. If a line defect is properly introduced in a photonic crystal slab, one can obtain a photonic crystal slab line-defect waveguide with certain desired spectral property. In other words, it is possible to manipulate the band structure or dispersion relation of the waveguide by properly designing the spatial structure of the photonic crystal. For example, flattening the dispersion relation of some wave mode can result in the reduction of group velocity. This may lead to the realization of slow light with the application of delay devices. This kind of research can be formulated as an inverse problem for synthesizing a photonic crystal structure subject to some specific conditions of band diagram. In this research, the simulated annealing algorithms together with the plane wave expansion method and the effective index method are used to synthesize the photonic crystal slab line-defect waveguides with various values of group velocity.

Fig. 1 Band diagram of synthesized photonic crystal slab line-defect waveguide. The band marked by an arrow represents the TE line-defect mode. The average group velocity is 0.0194c.	Fig. 2 Band diagram of synthesized photonic crystal slab line-defect waveguide. The band marked by an arrow represents the TM line-defect mode. The average group velocity is 0.0212c.

光電要聞

— 資料提供：影像顯示光電科技特色人才培育中心•影像顯示科技知識平台 —

— 整理：林晃巖教授、陳冠宇 —

反射率最低的人造材料

    我們之所以可以看見各種物質的顏色，是因為物質將可見光反射出來，讓我們可以觀察到。所以如果可以製造出某種材料將可見光全部吸收，也就是反射率極低，那麼這個材料看起來就是全黑的。

    根據2008年2月的Nano Letters的論文[1]，美國Rensselaer Polytechnic Institute的物理學家把碳奈米管(carbon nano-tube)作直立的排列，就如同一層由碳奈米管所形成的地毯一樣。他們利用water-assisted chemical vapor deposition (CVD)製程，製作低密度(0.01-0.02 g/cm³)、低填充率(filling fraction, 2-3%)的碳奈米管薄膜，可使這種新材料的反射率低到只有0.045%，比過去的紀錄小了三倍，堪稱是目前世界上最黑的人造材料。控制薄膜成長的時間，膜厚可達10-800 mm，成長完成後，碳奈米管薄膜可以剝離而成獨立之薄膜。這篇論文所引用的等效折射率理論(Effective Medium Theory)，是英國Imperial College材料學家根據光子能帶結構計算方法，所得到的Maxwell-Garnett近似解[2]；而碳奈米管薄膜的光學性質探討，則可參考瑞士Ecole Polytechnique Federale de Lausanne物理學家發表於「科學」期刊的論文[3]。

    將來，這種材料有可能應用在天文觀測上，用來吸收掉不必要的光。也有可能用在太陽能電池上，利用極高的吸收率來提升光電轉換效率。

超低反射率碳奈米管薄膜的SEM照片

原始論文：

[1] Zu-Po Yang, Lijie Ci, James A. Bur, Shawn-Yu Lin, and Pulickel M. Ajayan, “Experimental Observation of an Extremely Dark Material Made By a Low-Density Nanotube Array”, Nano Letters, Vol. 8, No. 2, pp 446 – 451, 2008.

[2] F. J. Garcia-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, “Effective Medium Theory of the Optical Properties of Aligned Carbon Nanotubes”, Phys. Rev. Lett., Vol. 78, No. 22, pp 4289-4292, 1997.

[3] Walt A. de Heer, W. S. Bacsa, A. ChAtelain, T. Gerfin,R. Humphrey-Baker, L. Forro, D. Ugarte, “Aligned Carbon Nanotube Films: Production and Optical and Electronic Properties”, Science, Vol. 268, pp. 845-846, 1995.

原文新聞來源：

http://www.aip.org/pnu/2008/split/855-1.html

中文新聞來源:

http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2325

健康小站

吃海帶可以改善頭髮分岔？

有此一說：

我有頭髮分叉的問題，已經很多年了，但我不敢吃海鮮、海帶、魚類等食品，請問吃海帶可以改善分叉嗎？

KingNet 營養保健諮詢科營養師回答：
（長庚技術學院護理系營養兼任講師　張淑美營養師）

一般來說「蛋白質缺乏」頭髮會乾燥、缺乏光澤、容易扯斷、稀少、容易脫落、分岔，在幼兒甚至有旗狀頭髮（Flag hair），建議多吃些蛋白質含量高的食物，您不敢吃的東西（我不敢吃海鮮、海帶、魚類等食品），其實對頭髮的健康很有幫助，也許可選擇其他蛋白質高的食物，如牛奶、蛋、肉類、豆類 （豆製品）等。

此外維生素A（魚肝油、肝臟、深綠色蔬菜、深黃色蔬菜、水果、牛奶、蛋黃...），維生素E（植物油、小麥胚芽、綠色蔬菜、豆類...），銅（內臟、牡蠣、堅果類、榖類、海魚...）與必須脂肪酸（菜籽油、芥花油、葵花油、奶粉...），這些營養素也跟頭髮的健康有關。

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