交通大學國際合作研發成果再締新猶,展現台灣國際學術交流與科技實力!
交通大學光電工程學系盧廷昌教授研究團隊與瑞典查默斯理工大學Åsa Haglund教授研究團隊合作,成功製作出世界第一顆藍紫光電激發高折射率差光柵氮化鎵垂直共振腔面射型雷射(HCG VCSEL, High-Index-Contrast Grating Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)。
此研究由光電系博士生張祖齊透過科技部千里馬計畫至查默斯理工大學進行,成果榮登四月號ACS Photonics期刊並獲選為封面故事。
交大表示,VCSEL元件被大量應用在光通訊、高速電腦與雲端資料中心。近年手機推出人臉辨識系統,使得VCSEL應用受到市場高度重視,未來將延伸至5G通訊、AI系統與智慧家電、汽車自動駕駛等應用,極具潛力。
同時也有2部Youtube影片,追蹤數超過2萬的網紅Marc Yam,也在其Youtube影片中提到,Section III Wave Motion 3.2.6 Light: Wave Nature of Light Derivation of Grating Equation...
grating光柵 在 國立臺灣大學 National Taiwan University Facebook 的精選貼文
2018諾貝爾物理學獎得主Gérard Mourou教授到校演講:「我一生對光的追求」
2018諾貝爾物理學獎得主傑拉.慕儒教授 (Prof. Gérard Mourou) 應本校梁次震中心及共同教育中心邀請,於本年11月9日蒞臨本校次震宇宙館,在「我的學思歷程」系列發表 《我一生對光的追求》演講。講座中慕儒教授介紹他的重要發現—啁啾脈衝放大技術 (Chirped Pulse Application, CPA) 及分享諾貝爾頒獎典禮過程。
可見光雷射自1960年發明後就被廣泛運用在各領域研究中,但1970年代提升雷射能量密度,需要不斷加大它的放大器而逐漸遇到瓶頸,進入停滯期。就在此時期,慕儒教授是與當時還是博士生的唐娜.史崔克蘭 (Donna Strickland) 教授共同發明啁啾放大技術,突破此瓶頸。他回憶道:「當他坐在滑雪場的纜車上時,看著眼前緩緩斜坡,靈機一動想到了光柵 (Grating)」。 他想是否可以先利用光柵將一束光的不同頻率先分開,把雷射的脈衝拉長,單位密度降低之後再放大,放大完後,再透過光柵將不同頻率重新匯合在一起,如此是否可將問題解決? 此一概念經過精密設計後,成功將雷射能量密度突破過往的限制並於1985年發表,奠定了慕儒教授獲得2018諾貝爾物理獎契機。
雷射應用方面慕儒教授發現飛秒脈衝打在物體上可以實現精準的燒蝕。他和眼科醫生合作將此特性運用於角膜手術,也就是雷射近視矯正,自2001年起,每年造福近百萬人,在諾貝爾頒獎典禮上此應用也受到了特別表彰。慕儒教授也指出數種未來的應用,包括有機會成為新一代的粒子加速器、消除核廢料中殘留的輻射、產生用於質子治療的質子束,甚至用來模擬黑洞,為大家描繪了雷射廣大的發展潛力。
對於榮獲諾貝爾獎,慕儒教授表示,除了對於妻子的感謝,最觸動的其實並不是獲獎那一刻,而是在儀式後,他被帶到一間辦公室,工作人員拿給他一本不起眼的簿子,裡面有歷年諾貝爾獎得主的簽名,愛因斯坦、薛丁格等等……,他在後頭簽上了自己的名字,就像是與諸多偉大物理學家比肩的感覺,使他覺得十分榮耀也成為他印象最深刻的一個畫面。
最後他勉勵在座學生們,啁啾脈衝技術為史崔克蘭教授在攻讀博士時所發表的論文,最後以此獲得諾貝爾獎。只要好好努力,學生時期也能做出傑出的貢獻。此外,史崔克蘭教授為諾貝爾物理獎中極為少數的女性獲獎者,慕儒教授也認為這對女性科學研究者是一大鼓舞,他十分期待在未來有更多女性可以在物理及其他科學研究領域發光發熱。
#NTU #我的學思歷程 #啁啾脈衝放大技術 #知識饗宴
grating光柵 在 北歐心科學 NordicHearts Facebook 的最佳貼文
《遊戲開發日誌:色彩與生物學》
【最後有獎問答遊戲!!】
#秘撈遊戲開發日誌 #只是遊戲原型還未做美工很醜別介意 #考考你遺傳學 #開學日就整條genetics你玩
這週末設計了甲蟲顏色的遺傳學,為此參考了很多生物界中有關顏色的科學,順道為大家簡介一下。首先,我們能看得出種種顏色,主要是因為我們眼睛內側的視網膜上,有三種視錐細胞,負責檢察不同波長的光,分別對紅、綠、藍三種波長的光最敏感。整個可見光譜中,不同波長的光,按相應比例刺激我們三種視錐細胞,我們的大腦再將這些比例解讀成各種顏色。正因如此,紅、綠、藍(RGB)就是「三原色」,只需這三種光,就能調出絕大部份我們能見的顏色。
咦?小時候美術課學的三原色,不是「紅黃藍(RYB)」嗎?其實,美術課的「三原色」,是描述顏料的,和光的三原色有所不同。光的三原色是疊加的,每多加一種光,就會刺激更多視錐細胞,越加越光,三種顏色相加就會變成白光,這又叫「加色法」(Addictive Colour)。顏料呢?相信大家也知道,只會越混越暗。這是因為顏料不能發光,只能吸收光,你見到黃色的顏料,只是因其吸收掉藍光,因此,每加一種顏料,就會吸收更多光,顯得越暗,這又叫「減色法」(Subtractive Colour)。而減色法下,「紅黃藍」其實也不是原色,反而是「青、洋紅、黃」(CMY),分別完全吸收紅光、綠光、藍光,更加「純正」,這樣才能調出更多顏色。不過因為歷史原因,而且對於孩童,CMY沒有RYB簡單易明(你也大概不會常用Cyan和Magenta來形容顏色吧),所以至今也是更流行的,而在印刷業中,很早已改用CMYK(K是黑色)。這裡,需要印刷的朋友注意了(特別是科學家們!),屏幕上的RGB要轉成印刷的CMYK,可能會有很大的色差,所以如果做Poster匯報,最好一開始就用CMYK設計!
生物中的顏色,也是相同原理,利用不同色素,吸收不同波長的光,以減色法調出大自然的色彩繽紛!然而,不是每種顏色的色素,都是這麼容易生產的,生物界就用不同方法補足。例如鮮紅的紅鸛(Flemingo),就是靠食物中大量的類胡蘿蔔素(Carotenoids),而變成紅色。另外,動物界中的藍色色素極為罕有,大部份動物的藍色,例如蝴蝶和孔雀,都是建構色(Structural coloration),不靠色素,而是利用超精細的分子結構,形成光波干涉(Interference),強化藍色並消除其他顏色,由於最後的顏色是基於光反射的角度,看起來就像閃爍晶盈的藍寶石。雄性孔雀屏上的羽毛,更能以繞射光柵(Diffraction grating),形成閃光燦爛的彩色。除了減色法,部份生物還會發光!例如部份水母會生產螢光蛋白(fluorescence protein),就像漆黑中的螢火蟲一樣咁鮮明咁出眾。
有不少動物,就算是同一物種,也有不同顏色,背後的遺傳學又是如何的呢?這裡就以信鴿為例,告訴大家,細微的分子改變,都會有可見的效果!信鴿主要有三種顏色:藍、棕、紅,是靠細胞內三種黑色素(melanin)(黑、棕、紅)形成,一般情況下三種色素都會生產,但由於黑色色素蓋過其餘色素(減色法!),所以有黑色色素,信鴿就是深藍色。TYRP1蛋白,是黑色色素的工廠,但在棕色鴿子中,TYRP1是失去功能的變種型【棕】(aka廢物棕),無法製造黑色素,而信鴿則只會剩下棕色和紅色色素,所以看起來就是棕色。不過,雄性有兩套TYRP1,各來自父母,只有一套壞了,還有另一套可用(雌性只有來自爸爸那套TYRP1)。所以,純種的雄性藍色(藍/藍)和雌性的棕色(棕/無)交配,生下來就一定會是藍色,因為後代起碼有一套健全的TYRP1 (藍/棕)(藍/無)。所以,我們說藍色相對於棕色,是顯性基因,相反,棕色較於藍色,是隱性基因。紅色的信鴿,則擁有TYRP1變種型【紅】(aka 綁匪紅),不單失去製做黑色色素的能力,而且還是壞份子,會綁架負責製造黑色及棕色色素的工廠,令細胞無法製造黑色或棕色色素。結果,信鴿就只剩下紅色色素,變成紅色了。與變種型【廢物棕】不同,變種型【綁匪紅】是個綁架犯,一個已經可以綁架別人,而且會影響正常的TYRP1功能,這又叫做顯性負面(Dominant negative)。
先講這麼多,那麼問題來了:
藍鴿A和紅鴿B交配,生下來的有一半是紅、四分一棕、四分一是藍。
問題一: A再和棕鴿C交配,生了一堆孩子,請問孩子會是什麼顏色?
問題二: C再和B交配,會生出什麼來呢?
答得最好的最詳細的同學,我遊戲裡其中一個基因會以你命名!(很有科學家的感覺對不對)
Tag你快考高考/DSE生物學的朋友吧!
參考: https://learn.genetics.utah.edu/content/pigeons/color/
wordpress:
https://hknordichearts.wordpress.com/…/%E9%81%8A%E6%88%B2%…/
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Diffraction Grating