2004 年 6 月出版
科儀新知 第 140 期
光學元件設計與製作專題
自然界與科技領域中的光學薄膜—從色彩顯示談起 [ 下載 PDF ]
李正中
自然界動植物及礦石中存在著許多光學薄膜，顯示了非常富麗的色彩，其作用可用光波原理解釋，人類依此原理也用光學薄膜製成各種顏色，並開發不少科技，本文用圖片舉例比較說明。兩者有不少雷同處。因此我們以為自然界的薄膜值得探究者不少，不論在結構上或製程上可供人類師法之處甚多。
石英光學低通濾波器設計分析 [ 下載 PDF ]
黃國政, 王必昌, 廖俍境
假色與 Moire 條紋現象是一般高解析度數位相機常見的問題。當較高空間頻率的光束進入相機影像位元時，由影像位元所判讀的顏色會與真實物體顏色不同，故在高品質的數位影像系統中，經常使用雙折射之光學低通濾波器 (OLPF) 來消除 Moire 假色條紋。在 CCD/CMOS 感知器上，目前以三明治結構之三層濾波片最為常用，其中兩層是單晶雙折射基材，主要是區隔垂直與水平的影像資料；另一層是相位波片，目的是將線偏振光轉成圓偏振光。如此一來，只要 CCD/CMOS 感知器接受到細線紋資訊，就會消除 Moire 條紋以得到真實影像資料。另外，OLPF 通常需要加上一層 IR-cut 濾片，以消除因紅外線所產生的鬼影及疊色現象。本文針對鏡頭光圈 (F/#) 及濾波片方位角的變化，以及不同層數濾波片設計，對系統 MTF 影響做詳細分析。
應用於生物晶片上之微光學系統 [ 下載 PDF ]
周虹宇, 楊宗勳
近來由於生物技術發展上的突飛猛進，再加上整合工程領域上的微小化等技術，使得實驗室型生物晶片 (lab on a chip) 的研發成為新世紀跨領域技術整合的重要課題之一。針對生物晶片上的訊號偵測部分，本文介紹結合微光學系統技術利用於生物晶片上時，對於基礎的光源模型之建立與探討，以供微光學元件的設計與系統組合。
光通訊被動元件的特性與檢測 [ 下載 PDF ]
張文彥
光纖通訊是現今寬頻有線通訊網路的主要技術，單模光纖網路是長途通訊、都會網路，甚至短程網路的最佳選擇。一個穩定可靠的網路，有賴於各項網路系統元件優良的特性規格和品質，被動元件是光通訊網路中應用最多、種類最複雜的元件，這類元件最主要的檢測項目是插入損失和色散相關特性。尤其新一代多波長、超高傳訊速率的網路，元件的損失頻譜和極化特性的量測將是不可或缺的一環。
二氧化碳雷射管之製作與應用 [ 下載 PDF ]
李建興, 黃國政, 郭慶祥, 余宗儒
二氧化碳雷射系統可應用於加工之材料非常廣，例如金屬鈑金、陶瓷基片、電路基板及壓克力等。近年來，由於特殊光學玻璃與晶體相關應用產業的快速成長，二氧化碳雷射加工技術已逐漸運用在光電產品上，例如石英切割等。此外，光電產業中液晶面板 (LCD) 的需求大增，為了要提高切削效率與精度，許多產業從業人員已開始研究二氧化碳雷射精密切割技術，可稱為下一世代大尺寸面板切割製作的主流。本文將詳細敘明二氧化碳雷射管製作技術，並提出相關加工應用。
繞／折射複合透鏡應用於光學系統之設計 [ 下載 PDF ]
林暉雄
在傳統多鏡片的光學成像系統中使用繞射元件來結合折射元件是一種很重要的設計，可使光學系統提高成像品質與消除各種 Seidel 像差。這一類的設計除了可以消除各類像差外，還有消熱差、多焦點等複合功能。這種由非球面折射曲面與多種繞射曲面結構所組成的 kinoform複合型透鏡，可精確地決定表面浮雕輪廓的設計方法，已有完整推演與研究。由於發展一套適合的設計分法以精確地決定表面浮雕輪廓是一件非常重要的研究；因此，本文探討數種實用的優化設計方式，可準確地計算出繞／折射複合透鏡的相位函數，如利用直接相位函數法、無需使用巨大之虛擬折射率的 Sweatt 模型法或其他方法等等，即可精確地計算 kinoform 的表面輪廓。
循環伏安法與紫外線光譜在電致色變材料氧化鎳之應用 [ 下載 PDF ]
陳為峰, 吳石乙
電致色變材料是利用電化學的氧化／還原方式，使材料達成著色／去色的變色反應。利用電致色變材料為基礎而製成之電致色變裝置，可應用於幾項重要的民生工業。例如智慧型遮光玻璃、反眩光後視鏡、終端機及電子書，特別是應用於建築或汽車之智慧型遮光玻璃，將有效減少能源之損耗，更能隨喜好改變室內生活之環境氣氛。本文主要目的在利用紫外線光譜與循環伏安法，來檢測電致色變材料之壽命與變色能力之良窳。其中製備電致色變材料乃利用低成本之化學法，其為溶膠－凝膠法與無電鍍法。
以電灑游離質譜法研究環糊精非共價鍵錯合物之原理與應用 [ 下載 PDF ]
陳玫慧, 丁望賢
電灑游離質譜法 (ESI-MS) 是屬於一種較溫和、低能量的游離方法，測定非共價鍵錯合物時，可以直接量測整體錯合物的離子峰，由信號強弱，可得知非共價鍵相互作用力的相對強度，並可獲得錯合物之化學計量比例。ESI-MS 技術具有高靈敏度、操作快速、樣品量少等優點，可輔助許多傳統檢測非共價鍵錯合物的方法。本文將介紹以電灑游離質譜法分析環糊精內包錯合物的原理及其與不同分子間非共價鍵錯合物的應用實例，以提供有興趣者參考。
二極體激發式主動 Q-開關 Nd:YVO4 雷射的腔內頻率轉換技術：綠光、黃橘光與紅光雷射 [ 下載 PDF ]
陳意鑫, 陳永富
利用頻率轉換技術，將摻銣固態雷射轉換為可見光雷射是重要且實用的課題。若加入 Q-開關裝置，可見光雷射的功率將可獲得明顯地提升且變得更為實用，特別是在工業上與醫療上。本文目的在介紹如何用頻率轉換技術產生綠光、黃橘光以及紅光波段的全固態雷射，且針對相關理論以及實驗架構做一完整的描述。
水熱條件對質子交換膜燃料電池性能的影響 [ 下載 PDF ]
宋隆裕, 顏貽乙, 何淑梅, 曹芳海
水熱條件的管理在質子交換膜燃料電池中，扮演非常重要的角色，同時它也是影響電池內部水平衡狀態的主要因素。本研究將針對一些重要的水熱影響條件：電池操作溫度、反應氣體流量、加濕溫度及壓力來進行測試，以探討它對質子交換膜燃料電池的影響程度，並試著從中尋找出較佳的運轉操作條件。
