本論文主要著重在三維空間的光子晶體,利用理論計算與實驗量測,研究面心長方結構與面心立方結構的光學性質。我們藉著直徑兩百五十微米的光纖,當作基本元素,來排列出工作區域落在十億赫茲,含有面心長方結構的光子晶體。這些光纖先被排列成雙層的最密堆積,再以蝕刻的方式令其變細,接著把兩片蝕刻過的雙層光纖單元,以層層交叉的方式堆疊,即可組成一個擁有四層結構的面心長方光子晶體。最後透過有限差分時域法的理論計算,我們發現此面心長方結構具有一個光學吸收峰,而這可能是所有面心長方光子晶體的共同特性。 另一方面,由於自然界中存在著自我組裝的現象,漂浮在水中的聚苯乙烯奈米球,即可藉此凝聚成一個面心立方結構的光子晶體。藉由選取直徑一百九十九至兩百九十九奈米的奈米球,再加上平面波展開法的計算,以及顯微鏡量測系統的光學測量,我們已經成功地製作出,可調控光子能隙之面心立方結構的光子晶體,其工作範圍可涵蓋整個可見光波段。在本論文中,除了研究面心長方結構,於光子能隙附近的吸收性質之外,也研究了面心立方結構在光子能隙中的反射特性;並且包含了理論計算與實驗量測之間的精細比較。Three-dimensional photonic crystals formed with face-centered-tetragonal (FCT) and face-centered-cubic (FCC) structures were researched by theoretical calculation and experimental measurement. We used optical fibers with diameter of 250 µm to construct photonic cryst...
在本論文中,我們架設了一套光纖式光學同調斷層掃瞄系統,系統本身採用中心波長1300奈米,具有頻寬100奈米的超亮二極體作為光源。在這套系統中,為了達到快速掃瞄的需求,我們採用相位延遲器以達到光程差的快...
在這篇論文中,我們提出一個方法來解決基於影像的場景對位。場景對位的目的在於建立一對影像之間的密集對應,過去已經有許多研究專注於影像對位這個問題,在兩張包含相同場景但是從鄰近的視角或在連續的時間點上所拍...
二硫化鉬自旋/能帶谷的自由度,及落在可見光範圍的能隙,使得此材料在光電應用上具有前瞻性。最近已有許多團隊使用過渡金屬硫族化物( TMD )材料形成P-N 接面。在本論文中,我們將展示建立在二硫化鉬上的...
轉換光學已被理論地證實可用來使物體隱形不被電磁場所偵測,但 是所計算出的隱形斗篷材料的結構參數是非均勻、非等向性甚至在邊 界處會出現極值。為了實現隱形斗篷,簡化的結構參數是必要的,然 而簡化參數意味著...
在本研究中,我們提出一項即時的手指偵測技術。此技術只需要將一個紅外線攝影機與紅外線照射燈,裝設在用來互動的平面之下,再利用攝影機取得的影像進行分析,就能即時地得到正確偵測的結果。此技術的主要貢獻如下:...
矽工業在現代半導體產業中佔有極為中要的地位,其中最好的例子為場效應電晶體。然而,矽塊材是非常不適合於光電元件者,這是因為矽為非直接能隙,光子在此材料中躍遷率極其不佳。 最近十年來,科學家在實驗上發...
本論文提出改善之有限差分頻域法來處理光波導及光子晶體元件之模態分析。藉由內差及外差來近似介質接面兩側的電磁場,及滿足介面連續的條件來處理波導結構中介質不連續之問題,並以完全匹配層作為計算視窗之邊界條件...
藉由在有限元素法中加入週期性結構邊界條件,成功的建立了帶有一個與兩個方向的週期結構之模型。利用嶄新的邊界條件演算法,可以快速與準確的分析由頻率相關與不相關材料組成的兩個方向的週期結構之色散曲線圖與模態...
雙光子顯微術由於使用波長較長的近紅外光作為激發光源,所以具有穿透深度較深、較少的光破壞,且可以激發所有可見光波段的自發螢光訊號和二倍頻訊號,使得我們可以直接透過自發螢光訊號和二倍頻訊號來觀測樣品。因此...
近年來,有關於電磁波在光子晶體裡傳播的負折射效應成了快速成長的研究課題。負折射的觀念逐漸吸引了許多的注意。雖然這個課題跟左手介質有關,但是左手介質跟光子晶體的負折射效應仍有相當的差異。許多的文獻試圖為...
當大量生產射頻積體電路時,由於昂貴的測試儀器及許多需要細心的測試步驟,使得測試成本佔生產成本相當大的比例。射頻電路的測試並不像成熟度極高的數位電路測試,它依然是一個嶄新的領域,值得投入更多的研究。而到...
近年來,拓樸絕緣體已成為一個很有潛力的研究領域,它有可能是製作新一代自旋電子學元件和量子資訊的材料。在理論方面,量子力學的拓樸學應用有許多階段的研究。拓樸絕緣體的內部性質為一般的絕緣體,但是邊緣(表面...
本論文提出三種新穎製程,於碳化矽基板上成長介電層。在純水中以陽極氧化,再經快速熱退火製備氧化矽,以電導方法求得界面缺陷密度約為3×1011cm-2eV-1,此介電層崩潰電場大於6.3MV/cm 且電容...
在金(111)表面存在強Rashba效應自旋分裂的表面態,而Rashba效應與當今熱門題材拓撲絕緣體(Topological insulators)有所關連,這個表面態接近自由二維電子氣存在許多有趣的...
本論文設計與製造的微細胞計數器,原理是利用細胞通過微孔洞時產生電阻抗變化,由量測訊號可得知細胞數目與大小。論文中提及兩種加工方法:第一種是利用微加工製程中的軟微影技術,與拉伸的玻璃毛細管,整合PDMS...
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