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研究實驗室
名稱光電技術與材料診斷實驗室
分機電話4474
位置IR3004
參與教授李晁逵
介紹對材料能階做量子控制或調變,因為可以對複雜物理系統做直接動態演化的控制或是解析出其動力學機制行為,因而變成很基本暨重要的研究課題。此外,飛秒光源因其寬頻特性(可達到數十奈米以上;Dl> few tens nm),目前已成為量子調變控制技術的主要光源。同調控制飛秒雷射脈衝合成技術(coherent control femtosecond optical synthesizer)基本上為光脈衝整形技術(pulse shaping)的應用。光脈衝合成波形可能實現材料量子態控制(control of quantum states)、調變化學反應能量障壁以控制化學反應方向、或將手徵性分子(chiral molecules)混合物分離 (preparation of enantiomers from racemate)。因此中山大學自2004年成立飛秒與量子調控實驗室,由李晁逵教授指導, 研究主題與目標為建立具超寬頻鎖模光源與靈敏度可達到3meV的量子同調調控(Quantum and Coherent Control)實驗室,並應用於了解物質在同調控制下之動力學行為;此外,本實驗室自2011年開始投入元件設計製作用於兆赫波光電子學、液晶控控元件及波導,ex:兆赫波光電子學、液晶調製分析、波導元件。因此本實驗室工作的內容包含了兆赫波電子學、波導、激發動力學研究、脈衝雷射研發、精密量測等五大部分。

茲就其內容簡述如下:

一、兆赫波電子學(THZ electronics) :兆赫波因為它介於波動光學與幾何光學的性質,已成為光電領域一個重要的分支。近年來,兆赫波光電子學也因為它在光譜、醫學影像與通訊上的潛力,國際上對相關的研究不管在學術與產業上的投入越來越多。本實驗室主要透過光源產生(天線)、機制、元件設計與製作(液晶)到系統(光譜/成像)上,目的在高效率光源、高速調變與高解析影像。學生除在知識上可了解兆赫知識與發展方向,在技術上也可學習光學系統架設與各式元件製作技術。

二、波導(Waveguide fabrication and characterization):產生不同波長的光源一直是光電領域的夢想,透過非線性波導產生寬瀕可調同調光源則是公認的途徑,此外,產生的同調光源除在高速寬頻通訊外在有無限的可能,在量子電子學上,舉凡量子計算或用於同調控制更提供了絕佳工具。本實驗室透過材料開發、元件設計(波導/微共振腔)企圖製作高效率可調寬頻光源。學生除在知識上可了解非線性光學知識,在技術上也可學習光學系統架設、波導材料與元件製作技術。

三、激發動力學研究(Excitation dynamics):我們採取4f脈衝整形系統配合相位凍結及Gerchberg-Saton演算法進行脈衝整形,希望利用脈衝整形術來研究晶纖與半導體材料中之電聲子動力學。目前已成功實現利用脈衝整形技術來研究光脈衝激發天線產生兆赫輻射與飽和布拉格 反射鏡的啾頻響應,藉此探討以寬頻鎖模光源產生兆赫輻射中啾頻之角色與飽和布拉格反射鏡在鎖模過程中做出的貢獻。

四、新型雷射研發(Novel laser development):本實驗室在該部份的工作包括新型雷射系統與雷設物理,目前在飛秒光纖雷射、高速可調脈衝、高重覆率固態鎖模光源均有進展,近來正積極近入超快光電子學之下一世代—奧秒(10-18sec)光源之開發。

五、精密量測(Metrology):雷射因為同調特性已廣泛作為精密量測之工具,我們建立了一種量測液晶盒厚度的方法,精度可達微米級。此外我們 在微激發螢光、3D影像等工作在與各合作團隊努力下均有讓人振奮的結果。

本實驗室現有碩士生六名、專題生三名;碩班與專題生工作上面,要理論與實驗兼備,具有實驗技巧,創新想法或發展新技術,亦擔負了各貴重儀器與設備之保養與訓練,並鼓勵至國際性之會議上發表以增長見聞;於硬體設施上,對黃光、Ebeams等半導體製程技術、超寬頻鎖模光源、脈衝整型系統、汞探量測、微激發螢光系統、及時間解析螢光之設備上已建立基礎,以培養獨立解決問題之能力。本實驗室主要以養成互相學習、討論之風氣,以發揮團隊合作之風氣。
研究方向方柏勝:膽固醇型液晶在兆赫波光電子學的應用
黃則維:分子束磊晶成長鉍系(Bi2Se3, Bi2Te3)拓譜絕緣體之超快動力學研究
嚴文隆:非線性波導材料非線性特性研究與四波混頻光參數放大特性研究
陳柏蒼:非線性波導材料與微環之研製
周哲民:高功率固態雷射
施伯威:石墨烯與拓譜絕緣體色散動力學特性研究
圖片裝飾性圖片
參考連結http://eddie0304.er-webs.com/
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