1.國立大學中，像台大、清大、交大都設有光電工程研究所，而交大率先在大學部成立光電工程學系，其成立的目的是什麼？

早在雷射誕生的六十年代，交大師生就已經開始光電科技的研究。在1980年，經由國建會故李資政國鼎先生的建議，在交大成立光電工程研究所碩士班，是台灣的第一所專門從事光電教學與研究的學術單位，並於1986年開始，招收博士班研究生。自光電所成立以來，交大在台灣地區光電科技的研究、教學及服務上，在國內大學院校中，可以說是居於領先的地位。在重要期刊的論文發表上，交大光電子、光學與光電物理領域均衡發展，也領先國內其他各校。甚至與國外名校相比，交大同仁發表光電領域重要期刊的學術論文已經超越了名校如加州大學Berkeley分校、伊利諾大學（UIUC）、加州大學Santa Barbara分校；與東京大學比肩，僅略遜於Stanford大學與光學領域的傳統名校，如Rochester及Arizona大學，而且我們論文被引用的也相當頻繁。

過去國內光電人才的來源主要有兩種管道：其一為電機、電子、物理、材料等非光電科系畢業生報考光電研究所，唸完碩士或博士，成為高級光電人才；其二為電機、電子、物理、材料等非光電科系學生加選光電課程，以及技術學院培育之人才，成為中級光電人才。然而這之中會產生幾個問題，首先是過去這些年來國內半導體IC、電腦、資訊產業一直蓬勃發展，以致於吸走了大部分光電研究所的畢業生，相對的光電產業過去規模較小，留住的專業人才較少，現在光資訊、光通訊產業正要大幅成長，立即面臨嚴重人才不足，需趕快增加專業培育管道。

也許有些人會認為，光電的課程適合從研究所的階段開始，不需要在大學部成立科系。但是光電科技產業具有跨光學、電學、資訊、機械、材料領域的整合性，技術門檻非常高，必須具有相當專業素養的工程師才有能力進行創新研發或有效地技術轉移，如果非光電科系大學生唸完光電碩士，則訓練或許仍嫌不足，唸完光電博士較可以稱得上是理想的人才；但由於就業市場的景氣，使得優秀碩士生繼續接受博士課程的意願並不高。而且隨著光電產業的興起，因應知識經濟時代的來臨，國家在二十一世紀資訊光電人才的需求日趨重要，因此，在光電教育系統中增加一個環節，補充學士階層的光電人才，便是我們成立光電系的目的與宗旨。在國內研究型大學中，本校率先成立了光電工程學系，相信也不會是最後一個，以後一定還會有其他學校陸陸續續的跟進，因為這是必然的一個趨勢，從我們今年大學錄取成績，在第二類組第九名的位置，就可以看得出來光電系受到重視的。

2.您為什麼會選擇做光電方面的研究？請為我們介紹光電產業與光電科技是什麼？

人都很容易被多采多姿的事物所吸引。我在就讀研究所的時候，雷射發明還沒很久，各種雷射的應用也多還在萌芽階段。像當時許多年輕學子一樣，我很自然的對雷射這種很新奇的高科技玩意十分有興趣，之後二十餘年來就一直從事雷射及其應用的研究。

光電科技兼具尖端科技與跨領域研究的特質，而且新的應用層出不窮。光電科技提供了許多新興產業的關鑑性技術與零組件，如光碟機的光學讀寫頭、光碟片、發光二極體、半導體雷射、光纖、液晶…電荷藕合元件（這是數位相機及攝影機的關鍵元件）等。

光電產業是我國在最近十年來，成長最快的高科技產業，目前，不論是先進工業國家或新興工業國家均將光電科技列為重點研究項目。我國自約二十年前開始重點推動光電科技研究，目前已有良好基礎。產業則主要有光顯示、光儲存、光通訊以及醫療光電四類。

光顯示包括了我們手機、數位相機、PDA的小面板，以及筆記型電腦、電腦螢幕、電視……等大面板的顯示器。

光儲存就是各位熟知的DVD、CD-R、光碟機……等等。

光通訊方面，我們現在能夠享受寬頻上網，必須感謝仰賴雷射與低損耗光纖的發明；國際電話也是從台灣到世界各地利用海底的光纜來進行通訊。2004 年臺灣光電產業產值為新臺幣1.1 兆元，較2003 年新臺幣7941億元成長42%。2005 年在光顯示產業與光儲存產業帶動下，預計臺灣光電產業產值將成長34%，達新臺幣1.5 兆元。

至於光電科技應用在生命科學與醫療，如雷射近視手術，是利用雷射加工你眼睛的水晶體，讓水晶體的形狀恢復正常，其他醫療的應用包括用雷射做攝護腺手術、去除黑斑乃至於牙周病的治療。用雷射及光電技術作癌細胞的診斷與切除手術，可以减低對人體的傷害，縮短手術復原的時間。這些都是跨領域科技的重要研究方向。生物科技產業，由於其與人類生活有密切關係，而基因科技一日千里，生物科技產業已被期許為二十一世紀的明星產業之ㄧ。結合光電科技產業的基礎與生物科技的生醫光電產業，必然是生物科技產業的重要一環。

此外還有一些娛樂方面的應用，例如隨音樂起舞的雷射秀、立體的雷射標籤（類似信用卡上的全像片，不同角度有不同的圖案）……等等，皆屬於光電的範疇。在另一方面，雷射與光電技術提供了新而有力的工具，使科學家得以更深入的探討物質與生命世界。前不久，華裔美籍科學家朱棣文院士因研究以雷射冷卻並捕捉原子而榮獲諾貝爾物理獎，加州理工學院Zewail教授因研究飛秒化學而獲諾貝爾化學獎即是很好的例子。很巧的是，今年（2005年）的諾貝爾物理獎又頒給了三位從事光電科技研究的學者。

3.為何中國大陸在光電材料會有相當多的投入？相對之下，台灣的光電發展又有哪些優勢？

中國大陸在文化革命時期，對知識分子進行勞動改造，很多科學家理論的研究都被禁止，然而晶體的製程由於必須動用勞力，是可以被接受的，所以這段期間內，他們的科學家在晶體成長方面的技術有所突破。另外，這些光電晶體的成長在俄國及東歐國家很早就率先發展，相對於其他西方國家，它們花了比較多功夫進行長晶的研究，另一個原因是長晶是很辛苦的工作，工作者要長時間待在高溫爐旁邊，高度開發的西方國家逐漸找不到人願意從事這類的工作。

中國大陸的科學發展大多承襲俄國而來，所以很早就仿效俄國從事長晶的研究，在光電材料上建立了一些基礎，比較具有發展上的優勢。由於在光電材料之投入，不論是在雷射晶體材料或是非線性光學晶體材料上，一直都在世界上執牛耳之地位，這是他們長期的重視與經驗累積之成果。

台灣在光電的領域中，研究方面在亞太地區算是數一數二的。產業上發展得比較好的有前面所提到光儲存及光顯示產業，光纖通訊由於網路產業泡沫化近五年屬於比較低潮的時期，發展得比較慢，不過相信遲早會再有向上爬的趨勢。

另外還有一項台灣發展較早而稍具基礎的重要產業──發光二極體（LED），LED現在有紅、橙、黃、綠、藍、紫等七彩，被用在各種的顯示與照明。現在許多汽車的儀表板、車燈、交通的警示燈、號誌燈，都已經在使用LED，將來白光LED的發展，則希望可以藉著其半導體材料低成本、低功率的特性，做到取代目前常見的日光燈或其他照明設備。我剛剛也提到了，近幾年的諾貝爾獎得主，很多都是在光電的研究上有所突破，所以可以預期的，未來幾十年甚至幾百年，光電產業一定還會有更多更好的應用與發展，這也是為什麼光電產業如此熱門的原因。

4.在上述台灣發展的這些產業中，有沒有什麼特別的瓶頸？

光儲存方面，讀寫頭是許多研究機構與廠商不斷在研究的一項。日前交大光電系王興宗、郭浩中教授的研究群成功研發出氮化鎵之面射型藍光雷射，藍光的波長比較短，可以讀寫的點比較小，對同樣一片光碟，使用藍光的讀寫頭可以使容量變得更大。舉例來說，現在的DVD光碟使用的是紅光雷射的讀寫頭，所能產生的容量每片大約是4.7 GB，若能使用藍光雷射的技術，每片光碟片的容量可以增加5、6倍，到達20～30 GB。此外由於它是面發光型的雷射，產生的雷射光點比較圓，光點越圓聚焦之後可以產生較小的點。

5.雷射與量子電子學、光纖光學與光通訊、光計算與儲存、光學工程、液晶光電與顯示科技等領域是本所過去培育出的光電科技人才，未來光電系統、光通信、奈米光電及生醫光電等領域也將陸續發展，想請您為我們介紹這些專業領域將學習什麼？可以從事什麼工作？

★5-1★影像顯示科技是結合資訊工程與電子、光學、顯示等技術，走向資訊系統整合的領域，與生物與醫學科技將是繼微電子、電腦、通訊與光電後研發的重點領域。它主要研發方向有：新穎顯示材料與元件、影像辨識及處理技術、顯示器系統設計、多媒體應用、生醫影像、三維顯示技術及其他新穎光源（如兆赫輻射）的造影……等等。學習上，內容包括了光學設計、圖形識別、多平台電腦語言、多媒體資訊處理、數位系統、虛擬實境、電腦視覺、色彩學、影像處理、圖形理論、計算理論等重點。目前國內急需對多媒體影像設計與顯示資訊系統整合，影像識別與虛擬實境加強，以突破國際專利壟斷與智慧財產權的限制，所以這方面是我們教學研究的重點之一。另外本系也針對新興的三維顯示技術、顯示系統面板（system on panel）設計與資訊系統整合，從事新穎性與前瞻突破性的研究。而在基礎研發上則以影像資訊系統整合設計平台之開發為重點。

★5-2★光電系統科技則包括光學設計與光電系統整合、如光儲存設備的讀寫頭與顯示器的光機電設計與系統整合、微光學、光電晶片元件系統（photonic system on chip）設計、光通訊網路系統設計、整合設計平台之研發。本系所在教學方面，將規劃光學設計、照明、與顯示光電系統的設計與微光學、微光電系統、光電子、與光通訊的科技領域為重點。

★5-3★光通訊科技是建構資訊化及網路化社會的基礎，也是目前極為重要的光電產業之一。在研究上，因為本校電信工程學系在研究上向來相當不錯，在通訊方面研究具有不錯的優勢，針對目前國內需求與國際走向發展重點，我們在光通訊元件構裝技術、光傳接模組技術、新型光傳輸技術、新型光網路架構技術等幾個項目中，進行突破性的研究。

★5-4★生醫光電工程是一種以發展影像儀器及量測法，以及利用光電科技對活體生物樣本作影像及操縱的應用科技。這是一門整合了生物醫學、生物技術、光學、電子學、資訊、精密機械、物理與化學的新領域。它是因應解決生物技術與醫學上的問題而發展出來的。將各波段的光譜技術、雷射操控技術、多元空間生物影像顯微術、生物影像技術、和生物感測器等新穎科技應用在臨床及基礎研究上。結合生物技術與半導體科技所發展出來的DNA 晶片與蛋白質晶片就是典型的生醫光電工程技術的產物。

生醫光電工程的技術在建立基因組圖譜，扮演了非常重要的角色。因為建立基因組圖譜所須的DNA定序系統（DNA sequencer），其中最主要的部分是利用短波長雷射激發電泳所產生的螢光光譜影像。此光譜影像經過高速平行運算處理器的比對在短時間內得到的解答。在本領域，將首先朝向以整合光電、電機、電子、資訊、精密機械、材料與生醫科技等領域的技術在基礎生物與醫學的方面作研究，以便在將來能在應用於臨床醫學上。

譬如將晶片移植入視網膜便是一個非常有前瞻性且具相當難度的一個研究課題。它包含了光電、電子、資訊、基礎醫學、生醫技術、生醫材料等的整合。其次便是依國內工業技術的層次與能力，發展出能在產業界生根的技術出來。譬如硬式與軟式內視鏡的研發。依目前國內相關的產業科技而言，應是有能力發展此類的基本診斷與治療的工具，但因缺少能夠整合的人才，以致於無法得到整合性的成果。因此，教學重點規劃是朝向能夠作整合性的人才的培育為主。

6.在您的研究項目中有一項「兆赫輻射」，請您為我們介紹什麼是「兆赫輻射」？它有哪些應用？

兆赫輻射（Terahertz Radiation）是頻率從十分之一兆赫到十兆赫範圍內的電磁波的簡稱。這是近十年才逐漸成熟的新技術。相對於X射線，兆赫輻射也被稱爲T射線，其波長在次毫米波範圍：30到300微米，屬於遠紅外線範疇。T射線的能量較低，因此不會對生物組織産生有害的光電離現象，適合於對生物組織進行活體檢查。在兆赫輻射波段，許多有機分子呈現出強烈的吸收和色散特性。所以利用T射線可以透過特有的光譜特徵識別有機分子，就像用指紋識別不同的人一樣。因此研究生物組織和化學物質在兆赫輻涉即遠紅外波段的特徵光譜，可鑒別化學成分。

雖然目前研究工作進行得不夠多，但是已經顯示出巨大的應用潛力，將來可以進行疾病診斷、環境監測、産品質量監控等許多方面的應用。例如美國遭受911恐怖攻擊後，出現在郵件中夾帶炭疽菌的粉末，兆赫輻射可用於穿透信件檢測是否含炭疽熱等病菌粉末，或應用於食物檢測、空氣偵測等。此外還可檢視鈔票上浮水印以檢驗偽鈔、偵測毒品、含塑膠炸藥的爆裂物乃至於太空梭的隔熱磚的內部缺陷等等，都是可以應用的地方。

在生物技術方面如活昆蟲成像、洋蔥細胞成像、西瓜子成像、乳房組織成像、脫氧核糖核酸（DNA）的探測等研究已有初步的報導。未來THz通訊在太空探測、點對點衛星通訊上也頗有發展的潛力。