第118期 2016年5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:2016.05.30
 
 
  本所吴育任教授、吴肇欣教授代表本所参加电资学院羽球队,荣获「2015学年度台湾大学工学院、电资学院、法律学院暨理学院教职员羽球联谊赛」亚军,特此恭贺! 

 

 
 
 
4、5月份「光电所专题演讲」花絮(花絮整理:姚力琪)
时间: 2016年4月15日(星期五)下午4点30分
讲者: 赵煦教授(国立清华大学光电工程研究所)
讲题: Introduction to Laser Interference Gravitational Waves Detection and the Recent Discovery
  赵煦教授于4月15日(星期五)应本所黄升龙教授邀请莅临访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。赵教授本次演讲题目为「Introduction to Laser Interference Gravitational Waves Detection and the Recent Discovery」。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。

 

赵煦教授(右)与本所所长林恭如教授(左)合影

 

时间: 2016年4月22日(星期五)下午4点30分
讲者: 颜伶汝医师(国家卫生研究院细胞及系统医学研究所研究员级主治医师 )
讲题: Therapeutic application of human fetal-stage stem cells: differentiation capacity & immunodulatory properties
  颜伶汝医师于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。颜医师本次演讲题目为「Therapeutic application of human fetal-stage stem cells: differentiation capacity & immunodulatory properties」。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。

 

颜伶汝医师(右)与本场演讲主持人黄升龙教授(左)合影

 

时间: 2016年4月29日(星期五)下午4点30分
讲者: 林颂然教授(国立台湾大学医工所 )
讲题: 毛囊再生:如何无中生有
  林颂然教授于4月29日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。林教授本次演讲题目为「毛囊再生:如何无中生有」。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。

 

林颂然教授(右)与本场演讲主持人黄升龙教授(左)合影

 

时间: 2016年5月6日(星期五)下午4点30分
讲者: 蔡宗佑教授(国立成功大学微电子工程研究所所长)
讲题: 全光纤架构下的Q-开关脉冲激光技术(The technology of Q-switching lasers in all-fiber schemes)
  蔡宗佑教授于5月6日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。蔡教授本次演讲题目为「全光纤架构下的Q-开关脉冲激光技术」。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。

 

蔡宗佑教授(右)与本所所长林恭如教授(左)合影

 

5月份「光电论坛」 演讲花絮(花絮整理:姚力琪)
时间: 2016年5月23日(星期一)上午10点30分
讲者: 张继昆教授(美国乔治亚理工学院)
讲题: Fiber Wireless Convergence for 5G Mobile Data Communications
  张继昆教授于5月23日(星期一)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。张教授本次演讲题目为「Fiber Wireless Convergence for 5G Mobile Data Communications」。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。

 

张继昆教授(右)与本所所长林恭如教授(左)合影

 

 

~ 光电所所属实验场所小型紧急应变演练 ~

(时间:2016年4月25日,上午11:00~11:20)

撰文:陈姿妤

演练地点:电机一馆103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11时于电机一馆103实验室,假设学生进行实验时,发生火灾意外,学生进行初步灭火后,紧急通报所办公室人员,并进行全馆广播人员疏散。本所人员接获通报后,即刻联系馆舍系办人员协助疏散支持;现场启动紧急分组编派人员协助:于出口引导疏散人员尽速远离馆舍、协助火势控制、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实验室负责教师(王伦教授)、所长(林恭如教授)、副所长(黄建璋教授)及本所环安卫委员(蔡睿哲教授)前往电机一馆出口广场前集合;由所长、副所长、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。

检讨改进建议:

1、实验室内电话未修缮无法连系通报,已告知尽速改善。

2、转知电机系系办,馆舍内手机收讯不佳状况。

事发实验室同学至户外拨打手机通报所办人员

所办人员接获通报,即刻通知电机系系办人员及相关人员协助支持

事发实验室同学进行馆舍全馆广播

事发实验室同学敲门告知附近实验室人员

现场火势控制,进行灭火

引导人员疏散

设置人员禁止进入标示

设置救护站,协助同学救护

人员疏散至户外集合区,并确核清点

向总指挥教师报告疏散状况


 

 
 
 
     

~ 与南京大学(Nanjing University)博士生交流活动 2015  系列报导 ~

【2015 第八届海峡两岸光电科技博士生论坛】

(时间:2015年11月15日至11月20日;地点:南京大学

【之九】

撰文:光电所博士班学生杨天仁

来南京大学参加博士生论坛是一个很特殊的经历,南京大学和台湾有截然不同的学风和地域民情。南京市是六朝古都,也是中华民国的旧都,除了明朝城墙带来的历史感外,城市很多街区都仍存有一丝的民国风情。

我们出发到南京大学的时候正值秋冬之际,很多人从台湾穿了大衣或羽绒衣。当时以为自己穿太多,不过刚下飞机时却已可以感觉到南京冬天的气息。刚抵机场,许多去年参加过两岸论坛的南京大学同学,包含已经在当老师的李世凤大师姐,都在接机大厅等着我们。这点令我们觉得相当细心以及贴心。

下午直接进行实验室参观,最有印象的是祝世宁老师的实验室。祝老师是对岸中科院的院士,实验室规模极大。比较有印象的是祝老师实验室用铌酸锂做的波导结构来实现量子纠结的现象,虽然我的研究领域跟祝老师实验室不大一样,还是给我留下深刻印象。晚上接受南京大学的招待,席间印象比较深刻的是南京大学孙晓晨同学带着我们一起玩「卧底」游戏,这样的安排不仅让气氛轻松而且大家能更快了解彼此。

第二天及第三天是研讨会的主要议程。印象深刻的是南京大学很多同学都有Nature等级的论文,这个跟我自己研究主要关注在工程问题有很大不同。最有印象的是朱嘉老师的报告,朱老师也是Nature的常客,他主要在研究光热效应。他们实验室用很便宜的硅材料来纯化,再包覆金或铝等金属,配合不同大小的硅颗粒,可以用很便宜的方式达到最宽波长范围的光子吸收,令我觉得十分佩服。

结束研讨会议程后,主要是我们的参访活动。在接下来的几天时间,我们参观了徽州古建筑群、南京城墙和镇江金山寺。在这样轻松的安排下,我和南京大学的同学才算有比较多时间了解彼此。

就学制而言,大陆的学制多是硕士班三年,博士班三年,跟我们硕士班多半是两年,博士班四年起跳有些不同。南京大学的博士班也是最少两篇SCI才能毕业。

就买书而言,不同于台湾同学喜欢去书局自己挑书、买书,由于大陆的网络交易比台湾方便很多,很多南京大学的同学会选择在淘宝上面购买,通常在下标之后,隔天就可以拿到书。如果是要买文艺的书,南京大学的同学则会去附近的先锋书店,这是一家跟台湾诚品相似的文青书店。

南京大学同学们的研究作息,就我初步了解是没有周休的。每天的研究时间一般来说至少十二个小时,问了几个同学,最常听到的是早上九点到实验室,常常会做到晚上十点才离开。虽然如此长时间工作,目前接触到南京大学的同学们都是很有趣的,而且很多同学还是有自己的才艺。在文化参访的途中,几乎全程是南京大学同学在带活动。

总结来说,南京大学的同学是非常热情的,常常陪我们到很晚,晚到让我们担心是否会影响到他们自己的研究。而且晚上吃饭的时候,以前几届的同学还会出现,让我们体会到主人的用心跟这个交流活动的连续性及传承性。因此我也希望来年台大当主人的时候,来访的同学跟老师会有宾至如归的感觉。

 

之十

撰文:光电所博士班学生程琮钦

2014年光电所的大事—两岸光电科技博士生论坛在台湾举行,而今年2015年则移师南京,在南京大学进行。会后南京大学师生们热情地接待我们参观南京市附近的景点与名胜古迹。

第一次到了别称金陵的中国古都南京,这个历史上曾多次为京城所在处的城市,一路上的风景,除了美丽,更多了一份历史的意义。南京城市呈现出来的样貌,看来是如此朴实与具有内涵。目前南京为江苏省省会,共有11个区,居住人口超过800万人,在华东地区为仅次于上海的第二大城市。从郊区往市区的路途中,高速公路上沿途的风景由辽阔的平原转换到建设中的大楼,到了南京市区,则是整齐干净且充满历史文化的建筑。由处处可见大兴土木与现代化高楼林立的景象看得出来南京城市仍在不断地成长进步中。

古老的南京城墙保护了在这居住的人民,在高耸的南京城墙上,可以瞭望「钟山龙盘,石头虎踞」、坐落整齐的南京城。触摸着城墙上大型城砖堆砌成两侧外壁,每个砖上都有属于自己的一个编号,就像属于自己的名字一般,细数着南京的过往,有着六朝更迭的繁荣景象,更有着民国建立初期人心向往民主的感动。

南京市东郊紫金山南麓的中山陵,正是国父孙中山先生长眠之处。国父一生为民主革命奋斗,不为私利的精神令人敬佩。往中山陵的路途中,人潮相当多,也有不少的外国游客,一路上风景优美令人心旷神怡。到了牌楼,仰望层层的阶梯,由阶梯一阶一阶往上爬,越往上所见视野越是广阔,登到最高处,紫金山与南京市美景一览无遗。走至馆内,抬头即是青天白日徽章,在南京能见到这么熟悉的图形,心中不免一阵感动。严肃的气氛下,孙中山先生长眠于此美丽的山光美景中,也向这位历史上的伟人致上最高的敬意。

接着我们离开南京市区,到了距离南京市80公里处的镇江市,镇江也是个历史超过三千年的古老城市,是长江三角洲经济圈中的重点城市,其中著名的景点为金山寺。金山寺位于镇江市区西北部,至今有一千六百多年的历史,雄踞在长江南岸,山势巍峨雄伟,景色美丽。金山寺建筑独具特色,均依山而建,环山而造,一层层的楼台将山紧紧包覆起来,使得古老建筑与自然美景浑然天成。金山寺参访过程中,导览员详细地介绍金山寺的由来与民间传说中著名白蛇传故事,望着眼前古老寺庙里古色古香的建筑,想象着故事里白娘子与许仙相恋的曲折爱情故事,以及法海禅师与白蛇斗法的经过,终至水漫金山寺,更是令人彷佛身历其境。登到寺顶,远眺长江,优美的景色尽收眼底,山上寺里每一处小地方都有迷人的神话故事,正如俗语说的「到了镇江不去金山,等于没到过镇江」。

自古名城出名食,离开金山前导览员特别告诉我们,所谓的镇江三怪—「香醋摆不坏,肴肉不当菜,面锅里煮锅盖」,在镇江地区流传的顺口溜呈现出当地美食的风味。肴肉是「水晶肴蹄」,是猪蹄膀做成的肉块,有点像大块的肉干。更令我感兴趣的是香醋,在开门七件事中的柴米油盐酱醋茶里,醋是酸甜苦辣咸其五味之首,千百年来人们以醋做为食材调味的主角,甚至宋代诗人也是美食家的苏东坡在镇江品尝鲫鱼时,更是留下诗句赞叹道「芽姜紫醋炙银鱼,雪碗擎来二尺余,尚有桃花春气在,此中风味胜莼鲈」。听完导览员的解说,让我对于香醋更增添一份了解,离开金山时,除了带走镇江香醋,也带走了满满的美好记忆。

最后虽然不舍,终究还是要离开这个美丽且具有古老历史的城市,在这些日子里,文化与知识上均有大大的收获,我深深地感谢南京大学师长与同学热情的接待。

南京大学北大楼合影

南京大学校门前合影

金山寺合影

中山陵

 

光电所参与欧盟 European Master of Science in Photonics (EMSP) 硕士双学位计划  系列报导 ~

【之六】

撰文:光电所硕士班学生程筠婷

谈到与人相处,我认为牵涉的范围可以很广,因为每个人受到成长背景、所处文化等等影响,进而塑造出各自的行为模式与思考模式,我带着亚洲文化进入欧美,参与欧盟跨国跨校计划攻读硕士,让这样的差异与感受更凸显,因此许多时候我喜欢从了解彼此的文化与生活型态开始,慢慢建立关系。所以我想从走入当地人的日常生活经验开始分享。

对欧美而言,最重要的节日就属圣诞节,其形式与意义等同于台湾的农历新年;从前在台湾的圣诞节,让我以为圣诞节就是装饰圣诞树和收礼物,也曾有外国人本身较随性的误解,认为他们只是开心地有个长假,伴着圣诞老人和圣诞袜收礼物度过,但事实上并非如此!

这次有幸受邀到两个英国朋友家过他们“传统”的圣诞节;在苏格兰,朋友特地准备了他们传统的圣诞晚餐(图1),并一一向我们介绍,一般来说,这些食物通常只有圣诞节才会出现在餐桌上,像是烤全鸡或是棉花糖等等,就像台湾过年会特别煮长年菜一样;在新年新气象方面,他们也有类似的习惯,图2是苏格兰朋友家的圣诞摆饰与“新年玩物”,除了圣诞树,他们习惯把互送的卡片祝福挂或贴在墙上,有点类似贴春联,另外,桌上一定会摆传统的“新年玩物”—Crackers,是圆筒状包装的礼物,吃饭前大家会像原住民跳舞的方式,双手交叉拉隔壁一端的Crackers,从左右拉开包装纸,像拉炮一样爆开庆祝,再看看蹦出什么礼物,礼物通常是一些好玩的小玩具,像是放在手上会卷起来的玻璃纸鱼、可以骗人的扑克牌等,还有必定有一顶纸制皇冠,接着大家会戴起皇冠,像是穿新衣过新年的感觉,同时享受与彼此共度的时间与晚餐。

苏格兰真正圣诞节初体验后,在圣诞假期第一天(12/19)来到伦敦朋友家。抵达的第一天晚上,我们被赋予了帮忙装饰圣诞树的重任,原以为放个彩球、挂个灯泡就结束了,没想到在眼前的是一棵“活生生、赤裸裸”躺在地上的树,像图3这样!在惊喜与惊吓之后,我们开始拆开树的外网,试着将它立正,再慢慢加上装饰品,并在树下摆满所有人的礼物(图4)。圣诞节当天,另一个惊喜到来!大家开始分送、认领原以为只是装饰的树下礼物堆,而朋友和他的家人也贴心地准备我们每个人的礼物,就像我们本来就是家中一份子一样,图5、6是我收到的礼物们!有趣的是,因为亚洲没有拆礼物和送礼物的习俗,我们并没有把要送的礼物放在树下,于是我们赶紧跑去房间拿出来送给他们。虽然大家早已不是小孩子,收到礼物还是特别高兴,也能从对方的礼物感受到对彼此的了解与关心!最后我们点起壁炉的火(图7),聚在一块聊天、玩游戏,还有听下午3点准时的伊莉萨白女王演讲!

这两次外国传统新年的体验,让我了解为什么朋友在台湾过圣诞时特别想家,也发现不论哪个国家,不论形式与时间,新年总是家人相聚团圆、值得庆祝珍惜的时刻!

除了特别的节日,其它朋友也带我们去看他们常看的话剧、吃有名的Fish and chips餐等等。在苏格兰,有个像妈妈的朋友,带我们去戏院看英国特有的杰克与豌豆(Jack and the Beanstalk,图8、9),是英国传统圣诞节的主要娱乐,是给小朋友看的诙谐话剧,称为Pantomine;演出当中,演员们会在观众席跑来跑去,与大家互动,也增加临场感,此外,看Pantomine有个不成文的规定,就是当坏人出现的时候,全部的人都要嘘他!看着我那六、七十岁的朋友也一起嘘,我们也跟着起哄,加上小朋友本身就很兴奋,整个演出充满着欢乐与童趣,更是台上台下一起营造的结果,我也慢慢地了解他们的笑点与幽默,更有一种慢慢融入的感觉!

这些走入日常生活认识彼此的点滴,从小事开始了解彼此,正是我喜欢的与人相处之道,平凡却又充满惊喜与趣味!【精彩内容,下期待续~】

图1、苏格兰朋友准备的传统圣诞晚餐

 图2、苏格兰朋友家的圣诞摆饰与“新年玩物”

 图3、装饰前的圣诞树

 图4、装饰后的圣诞树

图6、苏格兰朋友送的圣诞礼物

图5、伦敦朋友送的圣诞礼物

 图7、新年点的炭火

图8、苏格兰Byre Theatre

 图9、杰克与豌豆宣传单

 图10、与Jack共享的Fish and Chips

 
 

 

 
     
 
 

Complementary Oxide-TFT-Based Circuits with N-Channel ZnO and P-Channel SnO Thin-Film Transistors

Professor I-Chun Cheng

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 陈奕君教授

Complementary thin-film transistor (TFT) circuitry consisting of inverters is the building block for realizing integrated logic circuits on large-area and/or flexible substrates. Although numerous oxide-TFT circuits have been reported previously, most of them were based on n-channel MOSFET (NMOS) technology, implying that the development of p-channel oxide-TFTs with sufficient satisfactory performance via a low-temperature process is crucial. In this study, we report, for the first time, fully oxide-TFT-based complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) ring oscillators by using large–area-compatible sputtering processes. The p-channel tin monoxide (SnO) and n-channel zinc oxide (ZnO) TFTs used in the CMOS inverter have inverted-staggered bottom-gate structures. The SnO TFT exhibits a threshold voltage (Vth) of 3.5 V, field-effect mobility of 0.33 cm2/V-s, sub-threshold swing (S.S.) of 2.5 V/decade, and on/off current ratio of ~103. The corresponding values for the ZnO TFT are 6.22 V, 3.5 cm2/V-s, 350 mV/decade, and >106. The achieved voltage gain of the CMOS inverters is ~17 at a supplied voltage (VDD) of 10 V when the geometric aspect ratio is 5. An oscillation frequency of 2 kHz is obtained from a five-stage oxide-based CMOS voltage control oscillator at VDD of 14 V. The result shows the feasibility of realizing fully oxide-TFT-based CMOS circuits.

Fig. 1. (a)(b) Transfer and (c)(d) output characteristics of the p-channel SnO TFT (W/L = 60 μm/30 μm) and ZnO n-channel TFT (W/L = 30 μm/30 μm), respectively. The linear field-effect mobilities as a function of gate voltage for SnO and ZnO TFTs are plotted in (a) and (b), respectively.

Fig. 2 (a) The static voltage transfer characteristics and voltage gain curves at different supply voltages (VDD) of the complementary oxide-TFT inverter with a geometric aspect ratio, (W/L)p/(W/L)n, of 5. (b) Output waveform of a five-stage ring oscillator based on complementary oxide-TFT inverters at VDD = 14 V.

 

Development of numerical modeling program for organic/inorganic hybrid solar cells by including tail/Interfacial states models

Professor Yuh-Renn Wu

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 吴育任教授

A simulation software is developed for modeling the organic/inorganic hybrid solar cells. Firstly, the optical field in the solar cell device is calculated by using the two-dimensional finite-difference time-domain (2D-FDTD) method. By solving the Poisson’s and drift-diffusion equation which utilizes the finite element method (FEM), the electrical properties of the device can be obtained. A Gaussian distribution function of tail states is addressed to simulate the carrier transportation in the organic material. These tail states located around the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the organic material provides a path way for carriers to hop in and transport through the organic material. In this research, a poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)/silicon nanowire (SiNW) hybrid solar cell is set up as the simulation model. The validity of the software is verified by comparing the simulated J-V curve with experimental J-V curves. The electrical and optical properties are analyzed for further optimization.

Fig. 1. The simulated band diagrams of the PEDOT:PSS/SiNW hybrid solar cells.

Fig. 2. The generation rate of the PEDOT:PSS/SiNW hybrid solar cells calculated by 2D-FDTD.

     
 
 
论文题目:黑色素的奈米化与其在生物医学上之应用

姓名:刘奕成   指导教授:林晃岩教授、陈赐原博士

 

摘要

黑色素是人体组织中最普遍的异质生物聚合物之一,它具有很宽的吸收光谱,并且可生产永久自由基和光致自由基,研究指出黑色素具有清除自由基和活性氧、抗辐射、抗氧化、抗癌、抗蛇毒、抗病毒和清除重金属离子等功能。在这些潜在应用中,黑色素颗粒的不可溶解性造成其效用大大降低。于是我们着手开发利用飞秒脉冲激光与机械粉碎的技术将黑色素打碎,制造黑色素奈米颗粒使之可以分散于水溶液中,以便更可靠地研究黑色素的生物功能,并增强其作为药物的疗效。结果显示被奈米化的乌贼和合成黑色素颗粒呈片状,颗粒大小约为直径42.5奈米与高度0.95奈米,可以均匀分散在水溶液中超过一周不会沉淀,理论上,此技术适用于任何种类的黑色素。而且用飞秒脉冲激光进行奈米化的制程还可用来解析黑色素的结构,我们推断乌贼黑色素是由许多奈米颗粒聚集而成,其间是靠凡得瓦力和疏水作用力来维系的,而合成黑色素是由许多奈米薄片堆栈而成的微米薄片,其间靠的是PP相互作用力来维系的,此作用力比前者大。在生物医学应用方面,微生物实验证明黑色素奈米颗粒在有无照光的情况下都不具有细胞毒性,更加确认它做为药物的可行性。实验还证明了奈米化黑色素大大提高细胞对抗急性氧化压力和其清除重金属离子的效用,甚至不需要外加照光来增强其效果,对于日后做为注射剂应用到人体会更加方便。

图一、奈米化前(左)有明显沉淀与奈米化后(右)分散开的黑色素水溶液。

图二、有喂食奈米化黑色素的细胞在H2O2造成的氧化压力下,存活率提升了10倍。


 
 
 

— 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、林暐杰 —

可携式分析器

Md Arafat Hossain和来自雪梨大学的同事开发了一种基于智能型手机的紫外光激光光束的空间分布探测器(Opt. Lett. 40, 5156–5159; 2015)。因为运用三维支架打印和有价格竞争力的手机技术,使得他们开发的装置成本较低,此装置能够测量的激光光束空间分布、输出功率、发散角和光束质量因子等,所有讯息都可以显示在手机屏幕上,并且选择性的透过网络方便地转移数据。

图一、紫外光激光光束空间分布探测系统之图标:(a)专为智能型手机设计的系统布局示意图;(b)典型的激光光束的直径和发散角之图示。

在他们的设置中,紫外线激光光束照射在4厘米X4厘米的磷光玻璃板,该板垂直于激光光束的传播方向。磷光玻璃板转换紫外光成为可见光的波长,透过一个外部透镜(厚度10毫米;焦距10毫米),将影像成像到位于下方3厘米之手机CMOS传感器。使用的电话是Kogan 4G,其具有800万像素的后置相机而最大信噪比约为55分贝。光强度滤光片(或其它合适的衰减器)被用来防止CMOS传感器达到饱和。其软件可显示激光光束及其在手机本身运算的参数。该研究小组藉由两个紫外光激光的特性评估方案的性能:连续波氩离子激光(波长244奈米)和脉冲ArF激光(波长193奈米,30赫兹的重复率,15奈秒的脉冲持续时间)。测量实验之变异与商用光束轮廓仪相较差不多。

通讯作者John Canning对Nature Photonics的访问说:这想法运作出奇地好,并且主要的挑战是确保测量能够快速与可靠地进行。目前系统采用运行Android操作系统的电话。Canning解释说,Android的用户群比苹果的iOS手机大好几倍,而Android平台可能有程序设计的优势。不过他指出同样的设备也可以在iOS系统上实现。

图二、(a)安装在智能型手机上之激光光束空间分布探测器之3D设计。(b)附件的内部视图显示在CMOS相机前有透镜槽。(c)安装在Agora的4G智能型手机上的三维打印智能型手机激光光束空间分布探测器。

Canning指出:「我们已经展示了结合吸收光谱和荧光光谱仪的仪器,所以下一个发展方向将多台仪器结合到同一个平台上。」「在这个特殊的例子中,对于激光添加光谱和线宽的测量应该是可行的。」「 另外也可能可以结合激光特性分析在频谱分析中,使光源激发期间的光束轮廓特性可以被解析。」

在他们的论文中,研究人员解释,检测范围可以扩大到例如近红外光范围。Canning还指出仪器可以被制作得更小,以容纳其它能力。已经有计划将该团队的智能型手机仪器加以商业化。

参考资料

1. David Pile, Nature Photonics 10, 8(2016)

doi:10.1038/nphoton.2015.257 Published online 24 December 2015

2. Md Arafat Hossain, et al. "Smartphone laser beam spatial profiler." Optics lett. 40(22), 5156-5159 (2015).

   
 
 
 
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