2011 年 10 月出版
科儀新知 第 184 期
利用二維非線性光學波導增強正向與背向兆赫波差頻產生的能量 [ 下載 PDF ]
王寵棟, 黃衍介
本研究發現孔徑 0.5 × 0.6 mm2、長度 25 mm 的週期性極化鈮酸鋰 (periodically poled lithium niobate, PPLN) 兆赫波方形波導晶體可以增強雷射差頻產生兆赫波 (terahertz difference frequency generation, THz DFG) 時的能量，其輻射出的正向 (forward) 與背向 (backward) 兆赫波波長分別是 197 與 469 µm。這種晶體棒對於長波長的兆赫波而言是二維的兆赫波方形波導 (rectangular waveguide)，然而對波長為 1.54 µm 的激發雷射光而言卻是塊狀晶體 (bulk crystal)。當激發光強度皆為 100 MW/cm2 的幫浦光 (pump wave) 與訊號光 (signal wave) 聚焦在二維的兆赫波方形波導晶體時，我們測量發現，如果與相同晶體長度與極化週期的鈮酸鋰兆赫波一維平面波導 (slab waveguide) 晶體做比較，二維波導所產生的正向兆赫波能量是一維波導的 1.6 倍，而背向兆赫波實驗結果則是 1.8 倍。
以玻璃模造技術製作雙面微透鏡陣列製程之研究 [ 下載 PDF ]
黃建堯, 周曉宇, 張耿碩, 蕭文澤, 周長彬
近年來，微透鏡陣列已成為光學系統中的重要元件，微透鏡陣列的其中一個應用即是將光的能量均勻化，相較於單面微透鏡陣列，雙面微透鏡陣列的對位結構更容易。微透鏡陣列若由玻璃材料製作，可應用在高溫環境或高能量系統，例如雷射系統等。玻璃微透鏡陣列可利用雷射加工、光微影技術或精密玻璃模造技術等方法來製造，但是雷射加工技術和光微影技術並不適合量產。因此，本研究利用雷射加工技術和玻璃模造技術來製作雙面微透鏡陣列。首先在碳化矽表面製作直徑 500 µm 且深度 200 µm 的微孔陣列，之後利用兩個碳化矽模仁，透過精密玻璃模造技術來成形雙面微透鏡陣列。在本研究中，將探討雷射脈衝重複頻率、雷射掃描速度、模造溫度以及模造力量等參數的影響。此外，亦將探討雙面微透鏡陣列的形貌與折射率等特性。最後利用鈉玻璃材料完成直徑 20 mm，且透鏡高度為 52 µm、曲率半徑為 851 µm、透鏡間距為 700 µm 之雙面微透鏡陣列。
資訊科技於輻射監測與低放射性廢棄物管理之應用 [ 下載 PDF ]
周貽新
本文目的為說明資訊科技於國內輻射監測與低放射性廢棄物管理的實際應用。文中首先說明我國政府能源政策中納入核能發電的理由以及目前國內核能發電發展現況。其次介紹近期資訊科技的發展，其中包括網路技術、分散式資料庫、資料探勘、延伸標記語言與網路本體語言以及雲端運算等。為了說明資訊科技已實際應用於國內輻射監測與低放射性廢棄物管理的例證，內文分別介紹原子能委員會輻射偵測中心即時輻射監測系統以及核能電廠低放射性廢棄物資訊整合系統。除此之外，還介紹了與外界資訊互通所需之網頁服務基礎設計：訊息交換模型與台灣輻射廢棄物管理本體。最後，提出本文總結以及服務導向資訊管理系統整體架構作為未來研究方向。
可程式邏輯陣列應用於核能電廠數位儀控之概念設計 [ 下載 PDF ]
盧俊仁, 周懷樸, 黃建華
過去 10 年由於 FPGA 現場可程式化邏輯陣列技術已日趨高密度與高可靠度，使得 FPGA 現場可程式化邏輯陣列被廣泛地應用在一般的商用電腦化設施。不過到目前為止，FPGA 在核能領域之數位儀控設施的研究、應用個案實在很少。本研究藉由 FPGA 技術的利基，以無軟體的數位儀控技術建構核能電廠內的數位儀控設施，期望藉由 FPGA 技術的應用，提供另一種數位儀控的設計方式，強化核能電廠儀控設施設計的多樣性。本研究以核能電廠為對象，以 FPGA 技術為基礎，設計一套具備四迴路之反應爐保護系統。
微機電雷射掃描微投影技術 [ 下載 PDF ]
洪昌黎, 高誌駿
本文介紹微投影三種主要技術發展概況，並針對雷射掃描投影技術與微機電掃描晶片 (MEMS scanningmirror) 的投影原理與技術特性做說明介紹。由於微機電掃描晶片以類比方式將混成單一光束的紅、藍、綠光雷射掃描成一二維畫面，畫面中每一畫素色彩則透過同步高速調變紅、藍、綠光雷射輸出功率合成，具備高光學效率、低功耗、色域廣以及無需對焦等特性，加上反射鏡面簡諧運動掃描導致的亮度均勻性、雷射入射導致的影像幾何變形均可透過韌體運算補償修正，因此投影光機所需零件最簡化，具備體積縮小、低成本等優勢，符合內建式微投影應用的要求。
橢圓偏光儀量測速度的發展 [ 下載 PDF ]
趙于飛, 王夢偉, 莊俊逸, 韓建遠
橢圓偏光儀基本上是利用反射光相對於入射光偏極態的轉變，以反推介質的光學特性。為了測量變化中的材料，如電漿蝕刻薄膜、真空鍍膜過程的沉積速率和厚度、加溫中的晶體以及高分子的感光過程，對橢圓偏光儀測量速度的改進已成為近年來業界研究的主要目標。本實驗室從簡式到線上即時監控的橢圓偏光儀的研究已有十多年。從將補波片換成光彈調變器，我們將快速資料擷取卡裝置在系統中。最近所提出的記錄後分析法，已可在 20 µs 測量一組橢圓偏光參數。
OLED—人類史上第一個生理心理與環境友善的光源 [ 下載 PDF ]
周卓煇, 周永晟, 彭祥灝
白熾燈泡和螢光燈管可以提供基本的照明需求，卻無法滿足人類對不同時段有不同光色自然光的渴望。為了實現類太陽光照明，燈具之放射光必須和日光光色相近，同時也須有寬廣的色溫變化；然而，不論是先前的 OLED，或是最新的 LED，皆無法達到太陽光般的廣色溫。因此，本文將介紹第一個人造太陽光光源，其光色變化不僅和日光相近，範圍更涵蓋 2300 ± 70 K 至 7900 ± 1400 K，足以匹配清晨曙光的 3250 K、正午日光的 5500 K，至落日餘暉的 2500 K，甚至包含高緯度正午的 8000 K。文中將簡介 OLED 的諸多侵入性特色，並闡述色溫對人類健康的影響。
Pt/In2O3-WO3 材料應用於生醫一氧化氮氣體感測 [ 下載 PDF ]
吳仁彰, 張貝瑜, 柴梅熙, 吳仁光
本研究以含浸法製備雙金屬氧化物複合材料 In2O3-WO3，將感測材料塗附於網印金電極的氧化鋁基板上作為一氧化氮感測器。在實驗中，藉由混合 In2O3 和 WO3 時重量百分比的改變，以及摻雜鉑金屬的量與鍛燒溫度的變化，以得到對一氧化氮有最佳感測效果的材料。本研究也利用了穿透式電子顯微鏡 (transmission electron microscope, TEM) 對感測材料進行定性分析。
行人步行照明裝置 [ 下載 PDF ]
陳脅憑
設計一個可供行人夜間行走的照明裝置，此裝置又有導引至目的地的功能，具體作法為在行人步道或樓梯階梯上，嵌入很多分開獨立的導引模組，以構成導引系統。白天時，太陽光對充電電池充電，夜晚來臨時，在一字排開的模組中，最前端模組和最末端模組的 LED 燈條 (LED light bar) 會呈現藍光微亮狀況的初始狀態，當行人由一字排開的模組兩端踏上步道後，被踏到的第一階模組會亮藍色光，同時將訊號無線傳給第二階模組，第二階模組收到訊號後就會亮藍色，而後再將訊號依此類推往下傳遞訊號，數秒後若無人再踩踏，系統會回到夜間系統初始狀態。此系統因有 LED 燈色變化效果，與行人會產生互動，行人會覺得有趣，而願意被導引，這樣的設計，如果設計在十字路口周圍的行人步道中，行人會覺得有趣，而願意被導引至十字路口走斑馬線，或被導引至天橋、人行地下道，而不會任意穿越馬路，如此也可以提升行人的安全。
