臺大特色課程系列報導—電資學院光電實驗

光電實驗創新教學團隊—光電所教授，包括彭隆瀚、孫啟光、黃定洧、李君浩、陳奕君、李翔傑和電信所教授鄭宇翔與各實驗室支援助教，配合高教深耕計畫，推動電機系大學部複選必修的光電實驗試行數位學習與教學創新。其目的是延續電機系基石課程（cornerstone course）「電資工程入門設計與實作」精神，作為實驗教學示範的核心課程（keystone course）。

此課程透過四個模組化的前導實驗，導引同學將大學部光電相關課程所演繹的數學與物理模型，經由智慧化設計與3D製造體驗，建構與智能生活結合的作品，並藉此作為期末專題的發想與延伸。教學團隊除在期末邀請業界老師分享最新研發的光電科技外，並爭取修課同學免費註冊線上國際光電會議與國內光電論壇的機會，提升修課同學學習樂趣與視野，播散參與未來光電科技發展的種子。

實施方式分為「主題課程講演」及「光電實驗演練」。由負責各模組實驗的教授進行講演，幫助同學瞭解該週實驗報告與作業。接著安排每兩位同學操作一套光電實驗設備，由同學與助教預約實驗演練時段，完成每週實驗所需時間約1.5小時。課程內容則包含「前導實驗」、「數位學習」、「業界/論壇演講」和「期末專題」。

「前導實驗」有如下四項：

一、薄膜光學實驗
以光學微結構為媒介，操控幾何光學下的光場空間分佈，實現以平面顯示器呈現裸眼3D視覺。
實驗主題：
(一)色彩與平面顯示
(二)雙視域光學與裸眼3D顯示
(三)子像素光源與陣列結構遠場效應

二、數位光學實驗
利用C++等程式介面，在電控液晶二維平面產生數位化光學微結構，由此衍生雷射相位變化而導致繞射、干涉等光學空間演繹。
實驗主題：
(一)同調光源相位測量
(二)可程式化數位光學實驗

三、顯微/生醫光學實驗
學習顯微鏡成像特性校正與螢光切片影像觀察。
實驗主題：
(一)顯微鏡光學系統簡介
(二)螢光切片觀察

四、智慧光電元件實驗
在無p/n junction與無偏壓條件下，思考由光致電荷與電極各向異性(anisotropy)條件下高斯原理，驗證以平面metal-semiconductor-metal MSM結構，透過光電壓梯度引發內建電場，實現光伏效應的可行性。
實驗主題：
(一) Si photodiode 特性檢測
(二)太陽能電池元件設計、製作與特性分析

「數位學習」部分，110-2學期爭取光電實驗修課同學免費加入Society of Information Display (SID)成為學生會員，並免費註冊Display Week 2022線上會議（San Jose, May 2022）。111-1學期光電實驗課同學獲邀參與由Olympus主辦名為「顯微 Talk」光電與腦科學講座。另111-2學期由ANSYS公司授權使用Zemax、Lumerical等兩套工程模擬軟體，使修課同學對實驗光學元件或子系統進行建模學習與作業演練。

「業界/論壇演講」針對各前導實驗主題，於期末專題實作期間，邀請專家分享科研新知。「期末專題」則是在經過四個模組化的前導實驗習得光電元件設計與次系統建立能力後，利用期末四週時間，由團隊教師進行期末專題說明，並由各組同學選定題目後實施。