中央大學光電科學研究所學位論文
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本研究目的在於，以表面電漿共振生化感測器為基礎，設計一套高感度、低雜訊及高解析度之正交干涉生化感測系統。 這套新穎的系統可維持原本表面電漿共振裝置之高靈敏度以及高解析度，採用分佈式回饋雷射二極體(DFBLD)為光源，採用正交干涉光路，合成外差式的訊號處理，載波過濾低頻雜訊，可得線性的高訊雜比(signal to noise)相位差訊號。
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現存適合鍍膜的材料有限，混合材料的方法提供了一個解決之道。本實驗是使用射頻離子束轟擊Ta靶與Ti靶濺鍍出(TiO2)x(Ta2O5)1-x混合膜，其中x代表TiO2的混合比。所有混合膜均為非結晶結構且折射率與消光係數皆隨著Ta2O5的比例增加減小，在550nm波長的折射率範圍是2.48～2.16。在純TiO2薄膜表面觀察到有坑洞，其殘留應力為-0.516 GPa，300℃退火後就有結晶產生，而當混合膜中的Ta2O5的比例高於21%時，薄膜表面已無坑洞、殘留應力下降至-0.269 GPa，350℃退火後仍是非晶結構。(TiO2)x(Ta2O5)1-x混合膜具有較佳的熱穩定性，且可降低殘留應力變及消光係數。
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本論文利用結構光三維視覺量測法量測齒模，首先我們用白光投影器產生近似平行光，投影到光柵產生多線結構光光條，再以CCD影像擷取系統，擷取下光條的偏移後的圖像，再以MATLAB軟體計算出每條光條的偏移變化，換算成高度，並將高度代入回細化後的圖像，得到細化線條上齒模的高度，最後並以數位游標尺量測出的高度值比較精準度。此系統結構簡單且成本低廉，並能全畫面的高度量測，也有具有相當的精確度。
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本論文的目的是研究數位相機定焦鏡頭與變焦鏡頭的實際設計，探討鏡頭對於現今數位像機的感光元件，其起始值規格應該如何制定。並且討論鏡頭的成像品質應該如何評估，才能符合使用需求。 在定焦系統中，實際設計了兩百萬畫素數位相機鏡頭以及四百萬畫素數位相機鏡頭。而在變焦系統中，首先是三十萬畫素變焦鏡頭設計，接著以此設計將畫素提升至一百三十萬畫素，並且變焦倍率提升至兩倍。
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中醫把脈是以經驗的傳承、古書的意會以及個人長期經驗的累積，才能隱約把出病灶，其方法頗不科學，不像西醫有數據佐證作為判斷依據，如能以科學儀器將中醫脈搏科學化量化，如此便可更容易去探討脈搏脈象所表的身體狀況訊號。 本論文採用非接觸式的光學三角量測，利用SRD光源聚焦在皮膚上，接著透過CMOS影像感測器擷取跳動影像，再利用軟體分析光點的移動，推測出脈搏振幅跟頻率，本架構是改良了先前以雷射為光源的系統，使用SRD光源改良了雷射投射在皮膚上成像過大(251 112pixels)及光斑效應，造成在量測脈搏上的誤差，並用一參考光打在橈骨的位置，當作手的晃動，再取打在脈搏上光點的位移減掉此參考點，如此更逼近脈搏的跳動，改善了手晃動造成的誤差。 實驗架構經校準後，可解析到7μm。以及本論文測了三個主題：抽煙前後、吃辣前後、飯前飯後，分析出數據再透過統計方法做P值檢定，其得到結果各別如下：抽菸後左關振幅變大；吃辣後右寸振幅變大；吃飯後右關頻變大且振幅變大，左寸頻率變大。 抽煙前後、吃辣前後及吃飯前後量測，主要是提出數據感，有別於中醫把脈只能觸診憑感覺描述，無法定量的觀察，當然得在量更多的樣本，這樣數據描述會更詳實。
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本論文提出一套新的方法量測軟性基板薄膜應力，此方法能在不施加外力，物體呈懸吊狀的方式，以等高線圖標定物體的表面輪廓，利用數學技巧，進而將物體的曲率半徑算出。本文提出的陰影疊紋法不易受到外界環境干擾而影響，並具有一般干涉儀之非破壞性、操作方便等優點。利用已知曲率的物體進行量測系統的校正，以期量到正確的曲率半徑，而得知軟性基板薄膜應力數值以及型態；量測程式以Labview圖控程式寫成，擷取影像訊號並利用Labview內建的影像處理技術來消除雜訊，提高亮紋與暗紋間之對比度，減少量測上的誤判而產生的誤差，以增進量測解析度。
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論 文 摘 要 本篇論文主要目的是利用等效質量理論和瑞利里茲變分法來解量子點的能階與波函數，而所得到的結果可以讓我們初步分析量子點元件的特性以及給予實驗上在製作前的參考和特性預測。 首先我們先利用量子井解析解研究量子井的電性與光性，包括在均勻電場下電子的穿隧速率、動態行為分析以及次能帶的吸收光譜探討，藉由這些探討，可以對能階與波函數的物理以及影響它們的因素更加的了解，這將有助於我們對量子點的研究。 等效質量理論在計算上不但簡易迅速，且要加入新的場作用與新的結構也是很容易的。我們先將等效質量理論和瑞利里茲變分法應用在一維量子井中，計算的結果與解析解比較可證明此數值方法的可靠性，之後將其推廣應用到三維的量子點中。 由於量子點的形狀會影響到電子結構，所以我們會探討不同形狀量子點的能階與波函數分佈，並考慮外加電場的影響，接著探討垂直耦合量子點系統，包括其鍵結與反鍵結能階和波函數，以及影響耦合強度的因素。 最後將理論應用在分析量子點雷射上。這邊分為三個部份來探討。第一部份，由於量子點的均勻性對雷射特性有很大的影響，所以我們引入高斯分佈函數來模擬量子點大小的分佈，並利用費米黃金規則來計算量子點雷射的發光光譜與雷射增益。第二部份探討不同形狀的應力緩衝層對於能階的影響。第三部份，由於加入銻元素會縮小應力緩衝層的能隙，當銻成份達到某一比例時會使得砷化鎵與應力緩衝層之間的能帶形成Type II的結構，我們將探討這對量子點雷射發光波 長的影響。
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氟化鎂與氟化鋁為紫外光區之光學薄膜設計與應用上常見兩種低折射率材料，在單一材料情況下，以熱蒸鍍的氟化鎂薄膜會產生微觀的柱狀結構，此結構會使得薄膜具有各向異性的性質，而氟化鋁薄膜則無結構產生，但則具有易與水反應的性質。本實驗嘗試以混合製鍍的方式，以不同混合比例製程，找出膜質特性最佳的氟化物混合薄膜，實驗中主要以橢圓偏振術的量測觀點，研究在不同混合比例下對微觀結構的影響，並探討在不同混合比例下因柱狀結構引起的雙折射性質。
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近幾年來，由於生物科技一日千里，並且搭配成熟的微系統加工技術，使得生物晶片的研究蔚為風潮。目前應用在生物晶片上的訊號偵測方法有許多種，例如：螢光檢測法和電位量測法等，本文主要探討的是螢光檢測法，利用消逝波的激發方式激發螢光，進而整合微透鏡和微光柵成一微光學系統，用來調制螢光光源，而促成整個生物晶片檢測系統。 本文模擬主要針對微光學元件設計和混光分析做討論，微透鏡設計概念為先定義系統所需照度分佈結果，再藉由結果反推透鏡形式，本文所設計的非球面平凸透鏡發散角為0.5、規一化照度分佈為0.92以上。微光柵結構設計成循環比為50﹪、相位深度為π，目的讓有分光效果的一階繞射效率提升為40.5﹪。混光分析利用混合頻譜訊號，反推算出組成此混合頻譜訊號的不同頻譜訊號所佔的總能量比。 本文製程主要利用壓模方式製作微透鏡，文中將針對模具製作、灌模和量測系統做詳細介紹，本文所製作的非球面平凸透鏡發散角為7.1、規一化照度分佈為近似高斯分佈。
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顯示器對於資訊傳輸有很大的助益，近來各大研究單位以及廠商更是強調其顯示器之色彩精確、色彩再現，進而使人眼看到更真實畫面，因此色彩能否忠實呈現是評價顯示器品質之重大指標，因此亮度與色彩關係是密不可分。在這篇論文中將探討顯示在不同的亮度之下，其色域邊界會隨亮度如何的變化。首先混色原理將會深入地探討，確認出在不同亮度下其色域邊界之色域頂點；先探討三原色系統顯示器在不同亮度下，其色域邊界頂點分佈的情形，進而推論至多原色系統顯示器，再藉由電腦軟體摸擬色域邊界，將摸擬的結果與經由顯示器量測出來的數據做比較，以支持色域邊界理論。接著探討若要在損失最少亮度之條件下，將一台顯示器之白點調校至任意混色之色座標，則各原色之光通量須如何調配，此理論亦可使用在多原色顯示器係統之色溫調校應用上。