第126期 2017年1,2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:2017.01.30
 
 

本所硕士生姚奕廷同学荣获「物理年会学生墙报论文佳作奖」(孙启光教授指导),特此恭贺!

 

 

 

 
 
12月份「光电所专题演讲」花絮(花絮整理:姚力琪)
时间: 2016年12月2日(星期五)下午4点20分
讲者: Prof. Silvano Donati (Emeritus of University of Pavia, IEEE Life Fellow, OSA Emeritus Fellow)
讲题: From Order to Chaos and Back: Recent Advances in Optical Cryptography of Transmitted Data
  Prof. Silvano Donati于12月2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. Silvano Donati本次演讲题目为「From Order to Chaos and Back: Recent Advances in Optical Cryptography of Transmitted Data」。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. Silvano Donati(右)与本所所长林恭如教授(左)合影

 

时间: 2016年12月5日(星期一)上午10点
讲者: Prof. Wei-Chuan Shih (Electrical & Computer Engineering University of Houston)
讲题: 3D plasmonic nanoarchitectures for chemical and biosensing
  Prof. Wei-Chuan Shih于12月5日(星期一)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。Prof. Wei-Chuan Shih本次演讲题目为「3D plasmonic nanoarchitectures for chemical and biosensing」。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Prof. Wei-Chuan Shih

 

时间: 2016年12月9日(星期五)下午4点30分
讲者: 陈新纲处长(晶元光电股份有限公司)
讲题: Laser的应用与趋势
  陈新纲处长于12月9日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说。陈处长本次演讲题目为「Laser 的应用与趋势」。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。
 

本场演讲者陈新纲处长(晶元光电股份有限公司)

 

~ 2016光电所岁末餐会  花絮报导  ~

(时间:2016年12月28日;地点:台湾大学电资学院明达馆3F中庭广场)

花絮整理:所学会会长蔡瑞祥

首先感谢所办的帮忙,以及所学会成员的付出,经过了一学期的忙碌,光电所所学会举办了期末餐会邀请大家一同享乐,现场除了有美味的食物还有精彩的表演,更有好玩的游戏和刺激的抽奖!

图一、美丽帅气的主持人(陈绍淳、王绮薇)

图二、副所长致词

首先我们邀请黄建璋副所长来为大家致词勉励同学,接着让大家开始享用美味的餐点。我们这次请合作多年的papago来提供餐点,这次有多准备一些甜点,让菜色多了更多的变化,饮料的部份我们则是跟水巷茶弄订购,不管是餐点还是饮料大家都非常捧场,吃得很多也吃得很开心。

图三、餐点

图四、餐点

表演的部分则是由我和吉他手许佑维组成的乐团演奏周杰伦的三首歌曲。虽然今年的表演只有一组,但是却不减大家的热情,每个人还是很享受其中。

图五、表演(蔡瑞祥、许佑维)

图六、光电知识王

图七、推瓶子游戏

图八、台下的观众

至于游戏方面,今年在场边多准备了一个小游戏(推瓶子),许多同学也都玩得很开心,送出很多小礼物,推瓶子替活动增添了不少乐趣。至于光电知识王方面,这次参与的同学也很多,题目有准备学术题,也有准备很多生活常识题,甚至一些冷知识,台上激烈竞争,台下同学则是笑声不断,非常欢乐。

抽奖部分大奖则是ipad mini,二奖也不容小觑,除了有雷蛇(Razer)键盘、拍立得、还有陶板屋餐券、行动电源、铁三角耳机等等3C产品,小奖部分也有数量可观的威秀电影票券以及经济红包,我们也有幸邀请黄建璋教授和吴肇欣教授来为我们摸彩,让环节更加精采。

图九、黄建璋老师颁奖

图十、吴肇欣老师摸彩

这学期的光电所所学会办的活动即将告一段落,很谢谢各位老师、各位所办人员的帮忙,总是不断给予我们援助与咨询。而我还要衷心地感谢每一位辛苦的所学会成员,没有你们办不出如此精彩的活动,谢谢大家!
 

 

 
 
 
     

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 ~

【之二】

撰文:光电所硕士班学生陈廷豪

EMSP规定所内的课程要修16学分(相当于4门课),院的课要修4学分,其它还有6学分可以自由选择。我选了Biophotonics、Display Technology、Optical Spectroscopy of Materials、Introduction to Quantum Physics、Dare to start、Introduction to entrepreneurship、Development Economics。

这里修课有几点和台湾不太一样。首先期末测验可能有笔试或是口试,口试又分成两种,第一种是教授跟你一对一问答,主要是问你一些观念,像是Optical Spectroscopy of Materials这门课我们每周都要做实验并且交报告,而期末口试就是拿你之前写的报告来问你问题。第二种是教授给你题目并给你几分钟的时间准备,你可以大概写下你的想法或是画图,之后拿着你的答案去跟教授讨论,解释你的答案。口试这项在台湾没有,由于口试可以测试你是不是真的了解上课教的东西而且要实时用英语去表达,可以说是非常具有挑战性!

修课的成绩大部分都是取决于期末考,这也是为什么平常你会看到一堆人在酒吧混,到期末考前全部都乖乖在读书。期末考为期一个月,在这一个月,期末考会轮番登场。根特大学的课程并不轻松,老师教学都很认真,考试的内容并不会刁难学生,但没读书就真的不会写!如果期末考考得不理想,因而这门课无法通过,你有第二次的机会再考一次期末考,而这第二次考试统一在第二学期的学期末进行,也就是第一学期的课没过,要等到第二学期末才可以考第二次。我认为这个制度其实很好,有时难免因为一些原因导致该次考试不理想,如果要再重新上课再考试又不太需要,因此这个制度台湾或许可以参考看看!

我修的几门课当中最有趣的就是Dare to start和Introduction to entrepreneurship。这两门课都是创业的课程,其中以Dare to start最扎实最辛苦。Dare to start顾名思义就是敢不敢创业,第一堂课大家轮流发表自己如果想创业的话,想做什么样的事业,当然第一堂课也就吓跑了不少人。之后我们就针对几个比较可行的方案组成teams去执行创业。我有幸参与由一位正在创业的比利时人,连同一位斯洛维尼亚人组成的三人小组,公司名称—Cazou (www.cazou.nl),是一家卖二手衣服的公司。课程参考书为Business Model Generation,我们使用一个在线创业教学的网站www.launchpadcentral.com,创业的初衷为解决顾客的困难,因此初创期非常看重顾客的需求和想法,所以这门课着重在走出教室寻找你的顾客并调查他们。我们被要求每周要采访3位目标客户,跟他们一对一面谈,这对我来说是一大挑战,我每周都为了这门课烦恼。挑战在于我们这组的目标客户是荷兰女生(荷兰的二手衣市场相对比利时大许多),每周要找到3位荷兰人面谈,访问过的人不能重复访问,而且是用英语去访问,每周的课程,老师和助教也不上课,每组轮流上台报告自己访问得到的结果,并修正自己的Business model。一开始真的是用尽自己的人脉不断寻找荷兰人,先从朋友下手,再从朋友的朋友下手。这当中我曾经到荷兰人的宿舍访问,用Skype、Facebook和whatsapp隔空访问,现在回想起来也不知道当初是不是吃了熊心豹子胆,但创业家就是要具备这种勇气,不然就别出来创业当一般的员工就好!后来经过我们的调查发现荷兰女生或许不是一个好的目标客户,因此我们把矛头转向年轻的妈妈,因为小婴儿成长速度很快,对于二手衣服的需求较大,于是我曾经跑到购物街和婴儿用品店找人现场访问,甚至跑到儿童医院找年轻妈妈访问,所幸我表明身份及原因后,受访者都愿意帮助我。最后我们有一个期末报告,将我们这一学期得到的结果及学到的东西上台报告。这堂课可以说是我学到最多实务经验的课,我学到如何寻找目标客户、如何善用所学的Business model去分析、如何用英语进行沟通、如何访问、如何与自己的队友协调合作、如何上台报告,很开心看到自己在这些方面有进步!

另一门也相当有趣的课是Introduction to entrepreneurship。这门课在教导创业家如何去募资、如何看懂投资意向书、如何申请专利、如何与投资者谈判。在课程的最后,我们必须玩一个游戏,每组会被分配到一个角色,有可能是创业家、天使投资人、创投公司或是特定领域的经理人。我的组别为创业家,所以我们必须找到经理人替我们工作,同时也要找到投资人投资我们。于是我们就拿着我们的企划书在教室来来去去找经理人谈薪水,找投资人谈股权分配。这个游戏直接把课堂上所学的东西拿来练习,同时也让我大开眼界,大家都非常专业在评估我们的企划书,不像是随便玩玩!

图1:Dare to start 的队友

图2:到荷兰女生的宿舍访问

图3:Dare to start 的期末聚餐

图4:Introduction to entrepreneurship的队友

【精彩内容,下期待续~】

 

撰文:光电所硕士班学生吴镇国

参加EMSP的计划,修课是很重要的体验也是此行的目的之一,然而,去比利时之前就有耳闻根特大学的课程是出名的硬,还有口音问题及不同于台湾的考试方式,出发前不免有点担心。EMSP学程一年总共要修60 ECTS的课程(ECTS是欧洲的学分单位),其中论文撰写就占有30 ECTS。平均我们可以选的一门课大约为4~6 ECTS,因此,这一年,每个人大约会修6~7门课。由于台大学生是插班EMSP的硕二,所以课程几乎没有必修都是选修,可以自由选择想修的课程,其中有大约10学分可以选择外系研究所的课程。我选的光电课程有recent trend of photonics、high speed photonic components、biophotonics、optical spectroscopy of materials、display technology。难得来了欧洲的大学,为了更完整体验且拼凑出欧洲大学的风貌,我选择将剩下的学分修工程学院的human environment safety and regulation以及经济所的development economics。

根特大学研究所课程普遍修课人数大约在15人左右,很少会有100人大班的课,因此老师能认识每一位学生,并更能掌握学生的学习情况,只要学生有问题,老师都可以为每位学生解惑,直到每位学生都没有问题为止。而课程安排的方式也很多元,有的课比较传统,是用投影片一个一个章节教授。有门课是每次课程会发放教材,回去研读后,直到下一堂课在课堂上提出自己对教材内的任何问题,然后,老师一一对学生提出的问题解答,如果该堂课没有人提出问题,就提早下课,想学多少学生自己要对自己负责。有些课会由课堂与实验并进,或者联合布鲁塞尔自由大学一起开班,使用远距教学。通常每门课1~2个礼拜会出一次作业,数科累积起来份量也不小。有的课程是由学生轮流准备一个主题上台分享给大家,也有带我们去参观有名的工作室。而评分方式方面,传统的报告及作业在期末评分标准通常占不到1/4,剩下的3/4就是期末考试的成绩,有着决定性的影响力。和台湾比较不一样的是,几乎每一科都有口试,口试占期末成绩的比例大概在一半左右,如果对于课程内容不够熟悉,加上全程需和老师一对一使用全英文对谈,口试时会有不小的压力。如果你答得不太理想,也不要太担心,比利时的老师们都很有耐心会给点小提示,目的是让你说出你知道的,并且让你更了解你自己的学习状况,而不会用责骂或者训斥的方式教育学生。比利时的老师认为,每个人的背景多少会有不同,很难说每个科学知识都能很熟悉精通,有不会的东西是很正常的事情,自己再回去翻课本努力复习就好,毕竟学多少东西是自己要负的责任。对于学习,比利时的老师普遍采取较正面的态度来看待。

和以前学长姐不同的是,我修了一门非理工科、由经济所开授的development economics课程。这门课主要是融合政治学、经济学及社会学,以成熟的已开发国家-欧洲的观点去解析一个国家如何从低收入国家晋升为高收入国家,在发展中会遇到甚么样的困难与常见的经济或社会理论的谬误,是个相当有趣且灵活的课。期末考的方式是申论题,老师会提出简短的问题,然后要用所学的知识完整地阐述你的解释或看法。然而,第一次到国外念书总会有些天真烂漫的想法,总觉得国外的老师都是很开放的,不照课本的理论内容去天马行空地写出想法也是没问题;然而,结果就是老师无法理解我的逻辑,这一科期末考想当然尔,就不达及格标准。由于开学初,根特大学就严格限制学生课程一年内的规划,也就是一年的课程必须在学期初规划好,之后的课程不能任意更改,或被当掉后在另外一个学期选择相同的课程补足所需学分,如果被当掉就必须等到暑假中的二次期末考统一再考一次试,只要成绩比第一次佳,最后成绩计算就会用第二次期末考的成绩取代第一次。我也就在准备论文口试之余,认真复习development economics,并顺利通过第二次期末考试。【精彩内容,下期待续~】

 

撰文:光电所硕士班学生陈世昌

在EMSP这一年内除了论文研究的30学分之外,还须修满共30学分的课程,而这些课程包含了所内必修(大约从10门课程中自由挑选4门),以及从学院或UGent开设的课程中任选3~4门。如此一来,学生可以依据个人研究内容或兴趣安排课表,相较于台大其它研究所的规定更为自由,更利于生涯规划。

UGent一学期只有12个星期,几乎所有的课程都会在12月中旬(或5月中旬)左右结束,在约一个月的温书假后,就是紧锣密鼓的期末考时期。UGent课程的负担普遍不输台大的「硬课」,例如那被列为所内必修的「Display Technology」,讲义份量就多达300多页(不包含上课投影片),同时所有课程皆用英语授课,因而得在带有欧洲口音的英语中尽力去理解课堂内容,这着实让修课成为刚到根特第一学期就拥有7门课程的我一大负荷,再加上UGent不考考古题以及不调分的模式,常常使我们在课堂和交报告之余,总要泡个咖啡加紧念书。根据比利时朋友的说法,UGent理工学院课程有近3成的学生需要在暑假进行补考。

此外,UGent半数以上的课程期末考都需要进行口试,例如在其中一门实验课的期末考上,教授除了针对实验流程及结果对我提出一些质疑外,更对分析仪器的运作原理细节也一同提问,让我当下有点意外;又例如在量子物理简介的期末考上,我抽到了一题解自由粒子的薛丁格方程式的口试题目,除了需要完成完整的推导,还需要回答教授根据过程及结果所衍生出来的一系列观念性问题,我认为在此种方式下,教授可以得知学生是否真的了解了某一个课堂上提出来的观念,而非只是完成记忆性的推导,并评估学生的实际学习状况,这确实跟台湾填鸭式教育的考试形式非常不一样,让我印象十分深刻。

另一方面,为了配合比利时兴盛的创业风气,UGent在工学院内,就一共开设了「Introduction to Entrepreneurship」、「Dare to Start」以及「Dare to Venture」等课程,以鼓励并帮助学生创业,将有价值的想法付诸行动。前者就学理层面介绍创业需要的基本知识,如:营销策略、产品规划、资金流、智慧产权、协商技巧等,并在课堂上分组进行创业模拟,我们这组抽到了担任网络交友网站的创业家,得事先运用课堂所学知识来针对现有创业草案进行改良,并在课堂上提出具有合理且吸引人的投资报酬率之草案,与其它创业家组别进行竞争,说服由其它组别担任的投资者和经营团队来一同合作;而后两门则是属于实作课程,让学生实际闯入社会去尝试进行小型创业,而在课程结束后,也真的有一组同学成功地在根特自己开设了一家糕饼店。

综观而言,我认为在UGent的修课其实不轻松,课程内容设计也很注重实际应用的部份,更重要的是他们很关心学生是否确实地掌握了课堂内容,无论是在课堂上还是课后时间,也都很喜欢学生提问题和教授进行讨论,这种与台湾截然不同的教育方式或许在一开始会不太适应,但是坚持下去之后,往往会发现学习到的东西真的比预期的还要多很多!很荣幸能来UGent接触到他们的修课模式,这是一个很特别的经验。【精彩内容,下期待续~】

 

撰文:光电所硕士班学生王怡文

每个地方修课的系统和模式都不太一样,根特大学和台大就几乎是两种完全不同的型态。安排选课就是对未来的一整年做好规划,不管是先把课修完再专心做研究、还是两者并进,我们都必须在学期一开始就决定好未来一年的行程。而一整年要做的事情包含:选修30 ECTS(也就是学分)的课程和完成30 ECTS的研究。说的简单一点就是,一年要修大约7门课和写完1篇硕士论文。这个份量乍看之下很多,而实际度过了这一年发现,这真的不是开玩笑的。

首先,选课本身就是一个很大的课题。由于这个计划是由根特大学和位于布鲁塞尔的自由大学(VUB)共同合作,有一些课程会由VUB开设、或是两校合开一门课。比较方便的情况就是有视讯课程,不然就可能得去布鲁塞尔上课,总之上课时间和通勤时间都是必须考虑的。正式上课之后,要花些时间习惯每个老师的讲课风格和说话的口音,因为大部分教授的母语应该都是荷语或法语,而这和我们听习惯的美式或英式(还有台式)的口音当然有很大的不同。授课方式基本上都是以投影片上课,有时候为了讲解得更清楚会以板书辅助。有一些课程会有老师自己编写的讲义,这其实就和教科书一样,不过因为讲义内容和上课投影片都是出自同一人之手,因此逻辑也都是同一套,读起书来会比较容易。而上课时数和台大相比明显地少了许多,根特大学一个学期上课周数是12周,课程结束后的一个多月则是准备考试以及期末测验的时间。有些课程每个礼拜都会上课,而有些课程则是隔周上课(也就是只有上6周课)。系上的选修课几乎都是4 ECTS,以4 ECTS的课程来说,一次上课都是3个小时左右,而学分较多的课则可能会上比较久。不过上课时间短,某种程度上也意味着写作业和念书的时间相较起来比较长。也就是说,不论如何你都得好好投入时间和精力来面对一个科目。而且以应考来说,我个人认为认真上课可以事半功倍,不但复习起来更有效率,你还可以从上课内容推敲出重点所在,非常划算。

至于评分方式,不外乎就是缴交作业、口头报告、期末笔试和期末口试的排列组合。其中,口试对我们而言是最不熟悉的,也因此我对此印象特别深刻。以我修过的课来说,口试一般是跟笔试在同一个时段进行,也就是说,在为时3个小时左右的考试时间里,有大约半个小时是口试。每堂课口试的形式则略有不同,以下是我遇过的三种状况:1. 老师会问你一些问题,如果有需要也能拿纸笔写一些东西。每个人的题目可能相同或不同,而听到问题之后你必须很快地做出反应。2. 口试大约30分钟,你会先拿到题目(通常是题组),利用前15分钟用纸笔大略回答问题,之后的15分钟老师会针对你写的来提问。3. 笔试和口试是同一份试卷。当你回答完问题后,排队去跟老师口试,而老师一样会针对你的回答来提问。不管是哪种形式,我觉得比起笔试,口试更能反映出一个人有没有真的理解课程的内容。而口试之后,我们的确也会对课程更加了解,因为老师都会一步一步引导你作答。

再来,最现实的问题就是分数了。在根特大学,满分是20分,而及格分则是10分。也就是说,只要拿到一半的分数就可以过关,这的确让心理压力减轻了不少。但又因为大部分的课程只有一次期末考,一次定生死的模式还是会让人略有不安。不过我想,尽了人事之后,一切就听天命吧!毕竟大家最常挂在嘴边的,还是一句good luck。【精彩内容,下期待续~】

 

撰文:光电所硕士班学生许晏翔

在根特大学,大部分选修课的评分方式,就是一次期末考试定生死,少数课程会有报告或是作业等等补血机会,不过期末考仍占总成绩最大比例。通常在学期初的第一堂课,老师会公布本课程的评分方法,并和大家讨论期末考举行的大致日期。若修课的人数众多,期末考的时段可能不只一个,只要有学生有困难,老师都会和其讨论。期末考的时间和地点通常在学期的最后一个月确定,考前一周最好事先到考试举行的教室勘查环境以免跑错试场,教室外的公布栏会有详细的「期末考周行程」以便确认。

和欧美许多大学一样,根特大学没有校园主体,而是由分布在根特市中的各个校区、建筑物组成的,因此,学期初的第一堂课上课前一定要先确定上课地点,并规划好与下一堂课上课地点之间的移动方式。另外,根特大学的校区与学院和系所的位置不必然相同,所以会发生在经济学院上显示技术导论、在生农学院上发展经济学等有趣情形。

谈谈发展经济学这门课:我在台大曾修习或旁听过不少经济学相关课程,到根特大学后,翻查课表,选了发展经济学当作所外选修学分,心想凭借原有基础,应能轻松过关;上课态度虽然不是非常认真,至少无论刮风下雨每节课必到;对课本上的知识和理论虽无法倒背如流,但还算熟悉。期末考试满分20分,5分名词解释(共10题),15分问答题(共3题);因为我不甚认同课本上的发展经济理论,所以问答题我每一题都当作open question—即按照自己的经济学知识作答,写了长篇大论。考试结果,我拿了6分(10分及格),问答题几乎挂零。以下是找老师讨论时的大致对话:

「请问老师这几题为何都挂零?」

「这几题,你没有按照课本写、没有写出关键词,所以我没办法给你分数。」

「我当然知道课本上这部分怎么说,但是我不认同,所以我写自己的想法,请问我写的答案哪里有错?」

「你没有按照课本写,我怎么知道你有没有念过课本?你要怎么证明你有读过书?」

「我有念过书,但是我不认同。难道我要先把课本上的东西先写一遍,才能提出我的反驳吗?」

「Exactly.」

「考试时间有限,那样我写不完。」

「那是你的问题。」

「我懂了,所以我的答案本身对错不重要、有没有按照课本写比较重要。」

「我没有这样说…」

「没关系我懂了,我知道怎么准备补考了,感谢老师。」

之后我用准备国高中社会科考试的方法准备补考,顺利通过。我想,在台湾的学生无论在哪一个教育阶段,一定都听过这种论调:欧美国家的大学之所以比我们强,是因为它的鼓励创新、鼓励自由思考、鼓励学生跳脱课本的知识等等。我自己的感想是:学习过程可以很自由,但是考试最好还是乖乖听话、照别人的规矩走;尤其是大班授课,教授也没有时间精力一个一个仔细思量答案的对或错,只好用成本最低的批改方法:标准答案。总之,为保险起见,考试前一定要先问清楚老师的评分标准、题目是不是open question。学习过程是活的,但分数是死的。【精彩内容,下期待续~】

 

 

 

 
     
 
 

Localized surface plasmon-enhanced photoluminescence of amorphous silicon quantum dots through plasmonic subwavelength crossed metallic gratings

Professor Hoang-Yan Lin

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 林晃岩教授

We investigate experimentally the enhancing effect of plasmonic subwavelength crossed Ag gratings on photoluminescence (PL) from the amorphous silicon quantum dots (a-Si QDs) embedded in a central silicon-rich SiOx film of the Ag/SiOx:a-Si QDs/Ag sandwich nanostructures (Fig. 1). The use of the crossed Ag grating structure as the top layer in the sandwich nanostructures results in a 2-fold increase in the PL peak intensity and a 1.34-fold increase in the integrated emission intensity compared with the use of a one-dimensional (1D) Ag grating top layer, and a 1.53-fold peak intensity increase compared with that of a SiOx:a-Si QDs/Ag structure without a Ag top layer (Fig. 2). These significant PL enhancements can be attributed to the high light-extraction efficiency of the polarization-independent crossed metallic grating structure, the strong out-coupling of localized surface plasmons (LSPs), and the strong a-Si QD–LSP coupling. (Japanese Journal of Applied Physics 55, 04EH15 (2016))

Fig. 1. Schematic structures of the trilayer Ag=SiOx:a-Si QDs=Ag sandwich nanostructures on a Si substrate with (a) 1D Ag grating and (b) symmetric crossed Ag grating on the top.

Fig. 2. (a) PL spectra of the sample without Ag top layer, and the planar Ag thin film, 1D Ag grating, and crossed Ag grating MIM samples. (b) Polarization-dependent PL spectra of the 1D and crossed Ag grating samples.

 

Laser Diode LiFi and MMW-Over-Fiber Link

Professor Gong-Ru Lin’s Laboratory

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 林恭如教授

Phosphorous Diffuser Diverged Blue Laser Diode for Indoor Lighting and Communication

A phosphorous diffuser diverged blue GaN laser diode (LD) is successfully demonstrated for both indoor luminescent white-lighting and optical wireless communication over a 60-cm free-space link, which represents a current state-of-the-art performance for carrying orthogonal frequency-division multiplexed 16-quadratureamplitude modulation (16-QAM OFDM) data at 5.2 Gbit/s, as illustrated in Fig. 1. As a result, the luminescent phosphor doped diffuser diverges the blue laser beam to a white-light spot covering a radiant angle of 120 degree with CIE coordinates of (0.34, 0.37), as shown in Fig. 2. As displayed in Fig. 3, the phosphorous diffuser diverged luminescent light spot exhibits its ability to carry the 5.2-Gbit/s 16-QAM OFDM data with an error vector magnitude of 17.3%, a signal-to-noise ratio (SNR) of 15.3 dB and a bit error rate (BER) of 3.6×10−3.

Fig. 1 The blue LD with phosphorous diffuser for luminescent white-lighting and optical wireless OFDM communication over a 60-cm free-space link.

Fig. 2 The light distribution in polar coordinate and the chromaticity coordinates result.

Fig. 3 The subcarrier SNRs and related constellation plot of the 5.2-Gbit/s 16-QAM OFDM data.

60-GHz Millimeter-wave Over Fiber with Directly Modulated Dual-mode Laser Diode

A directly modulated dual-mode LD (DMLD) with third-order intermodulation distortion (IMD3) suppression is proposed for a 60-GHz millimeter-wave over fiber (MMWoF) architecture, enabling new fiber-wireless communication access to cover 4-km single-mode-fiber (SMF) and 3-m wireless 16-QAM OFDM transmissions, as depicted in Fig. 4. By dual-mode injection-locking, the DMLD mitigates its throughput degradation with saturation effect to reduce the threshold, IMD3 power and relative intensity noise to 7.7 mA, −85 dBm and −110.4 dBc/Hz, respectively. After 4-km SMF and 3-m free space transmissions, the optical receiving power is optimized to restrict the power fading effect for improving the BER to 1.9×10−3 and the receiving power penalty to 1.1 dB, as shown in Fig. 5. Such DMLD based hybrid architecture for 60-GHz MMW fiber-wireless access can directly cover the current optical and wireless networks for next-generation indoor and short-reach mobile communications.

Fig. 4 The DMLD based hybrid architecture for 60-GHz MMW fiber-wireless access can cover the current optical and wireless networks for indoor communications.

Fig. 5 (Left) The schematic diagram for 60-GHz wireless access architecture. (Right) The BER response and constellation plots of the DMLD carried 16-QAM OFDM data after SMF and 3-m free space transmissions.

 

 

     
 
 
论文题目:玻璃纤衣掺钛蓝宝石晶体光纤之发展与应用

姓名:王世昌   指导教授:黄升龙教授

 

摘要

以激光加热基座生长法生长出直径小于20微米的掺钛蓝宝石晶体光纤。以其做为宽带光源与激光运用。在以520 nm之半导体激光做为激发光源下,其自发放大辐射功率可达42 mW。其光源频宽163.8 nm且高斯分布形貌之输出频谱(如图一),相当适合于光学断层扫描系统运用。

对于内腔式激光而言,成功地展现其低阀值且高效率特性。以光栅为可调组件时,可达到180 nm波长连续可调(如图二)。对于宽带可调及锁模激光之领域,应可在未来具有重要的地位。

图一 图二

 


 
 
 

— 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 —

杂质大大地降低OLED组件寿命

再现性对科学及制造业来说是必要的,但它也一直困扰着进行有机发光二极管(OLEDs)寿命的研究人员。新的研究揭示了困扰研究人员的原因是:在OLED制程期间存在于真空腔室中数量非常少以致于很容易被忽视的杂质。

位于日本福冈的有机光子与电子研究中心(OPERA)、日本科学技术振兴机构(JST)与九州大学;新居滨市和大阪市的住化分析中心(Sumika Chemical Analysis Service, Niihama and Osaka, 日本)及佐原市的系统信息技术和奈米技术研究所(ISIT; Sawara, 日本)的研究人员发现:减少OLED在真空室中的制程时间,可以大幅地提升其寿命。

影响OLED寿命的衰减机制可以是内在的或外在的。铟锡氧化物(ITO)基板表面上的杂质是降低寿命的一个外在衰减来源,OLED的特性和寿命可以透过暴露于可以分解ITO表面上有机杂质的紫外线或O2电浆处理而改善;来自有机材料中的密封树脂和卤素杂质的污染,也已经确定为另外两种衰减来源。此外,在制程期间真空腔室中的残留水分主要影响电洞传输层和发光层之间界面,已经被证明会因为透过参与和有机材料的衰减之电化学反应而减少寿命。

真空腔室中的杂质由各种通常被忽视的来源产生。虽然无油真空泵的开发消除了油污染的问题,真空腔室的许多关键部件仍然需要真空油脂,这些真空油脂透过蒸发源加热时可能会排气;腔室的不锈钢部件加工期间所使用的油之残留痕迹也会释放到真空中。大多数腔室依赖一些基于聚合物的组件,例如具有远高于金属组件排气速率的O形环和绝缘树脂,这些聚合物材料可能会排出未反应的组成成分(例如塑化剂和固化剂),分解产物及吸收的气体。即使在真空室中存在大量潜在的污染源,仍然需要详细地研究这类杂质对OLED寿命的影响。

为了厘清影响OLED寿命与再现性的因素,研究人员调查了在OLED真空室中的杂质及其对基于高效率的热活化延迟荧光OLED寿命的影响。他们发现,在制程期间组件在真空腔室中花费的时间长短可能大大地影响OLED的寿命。这些结果表明,透过缩短组件的制程时间可以使有机组件的寿命增加(见图一)。

图一、绿色OLED的寿命测试(上方影像)。OLED的寿命被表示为在制程期间,组件在沉积真空腔室中所消耗的时间长度的函数(下方影像)。

使用液相色谱 - 质谱来鉴定杂质时,研究人员发现许多杂质可以追溯到先前沉积的材料与来自真空腔室组件本身的塑化剂。虽然水含量的控制对改善寿命很重要,但是这些新的结果表明,来自诸如制造腔室本身比单个分子层还要少量的杂质必须被密切地管理,才可重复地实现高度稳定且可靠的组件。

研究人员注意到,透过在使用前对真空腔室进行更完善的清洁,以及在真空腔室设计时,减少对可能释放增塑剂的树脂材料使用 ,可以达到延长OLED寿命的目的(见图二)。

图二、腔室清洁对寿命和真空环境的影响。组件寿命(直方图),在沉积之前存储在真空腔室中30分钟的ITO基板的接触角(圆圈),及在批次制造的沉积期间的水分压(三角形);分别在清洁之前(Before),腔室清洁之后并且整夜抽真空至高真空(Cleaning I),与两天后再抽至高真空(Cleaning II)。

 

参考资料:

Hiroshi Fujimoto et al., Scientific Reports (2016)

doi:10.1038/srep38482

http://www.laserfocusworld.com/articles/2017/01/for-oleds-minuscule-amounts-of-impurities-in-deposition-vacuum-can-greatly-reduce-device-lifetime.html

   
 
 
 
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