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考大學:光電科系學什麼? 收藏

  國立交通大學光電工程學系教授/林怡欣 交通大學光電系大學部畢業生/簡凡中 交通大學光電系研究所畢業生/羅皓人   2017-01-25   

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同學進行雷射光電實驗。(交通大學提供)

光電常常被認為是一個太過專一的科系,但國立交通大學光電工程學系教授林怡欣指出,光電內容涵蓋物理、材料、電機、資訊等面向,在全球的學術及科技發展上,更是一個嶄新且蓬勃發展的熱門領域。而在產業面,如既有的半導體產業、面板產業、太陽能產業、照明產業、光通訊產業等也都屬於光電的範圍;聯合國也預測未來國際新的產業將是光電為主,因此急需大量的人才。

======【教授開講】======

光電,是個獨特且跨領域的學科,內容涵蓋物理、材料、電機、資訊等面向,在全球的學術及科技發展上,更是一個嶄新且蓬勃發展的熱門領域。自西元1921年愛因斯坦因光電效應獲得諾貝爾物理獎以來,近乎每隔幾年諾貝爾獎都頒給光電領域相關研究。2015年更被聯合國訂定為國際光之年,2016年重力波的證實便是藉由光電技術而達成的一項偉大科學突破。而在國際上,隨著近年物聯網、穿戴式裝置(擴增實境、虛擬實境)、智慧裝置、生物科技及綠色能源的發展,提升了國際上光電科技人才的價值。

貼近生活的光電

自人類誕生以來,光就一直圍繞在人類的生活周遭,更是人類生存的要素之一,從中國古代的墨子看著地上的影子,記載下光的直進,到漢代初期淮南王的潛望鏡。西元1666年牛頓看著光通過稜鏡後的美麗色彩,到西元1921年愛因斯坦的光電效應,人類對光的好奇也未曾停止,然而,如今我們對光仍然一知半解,光到底是粒子還是波?光由那些基本粒子組成?光速為何有最大值?至今,相關研究仍然持續著,在學術界中,屹立不搖。

大自然中,生物巧妙地利用光學原理生存著,例如,植物葉子的光合作用,侯鳥利用大氣中光的偏極態做飛行導航,蝴蝶蜜蜂利用花朵的紫外光譜採集花蜜,章魚利用光的偏極態溝通,老鷹利用改變眼睛中角膜與水晶體形狀,以達到光學變焦幫助捕食等。此外,光與電有著各式各樣的交互作用,利用這些交互作用我們可以做出各種幫助人類神奇的應用,例如:3D顯示器、LED、雷射、攝影、光通訊、影像處理、全像攝影、量子通訊、量子加密解密等。即使人類已經研究光電100多年了,這個領域仍存在著許多尚未發現的驚喜,正等著我們去揭開它。

光電系同學與高中生的雷射棋大賽。(交通大學提供)

多元學習,與人溝通

光電常常被認為是一個太過專一的科系,但其實光電會接觸到的領域非常寬廣。在光電科系中,我們會先從基礎的數學、物理、電子學、電磁學及光學開始建構基礎,接著開始學習光電特有的課程,如材料光學、物理光學、顯示科技、視覺與生物光學等,同時會有光電實驗課程的搭配,如果對於某個領域特別感興趣,可以再進一步選修課程或到實驗室中做專題研究,深入了解感興趣的主題。

光電領域也有專屬國際社團,除了可與國內外同在光電領域學習的同學一起分享知識外,並可將知識透過不同的方式,在偏鄉小學、弱勢家庭以及科學博物館中分享給更多的人,過程中,學生練習組織活動及待人接物的能力,並可體會無價的「助人為快樂之本」。

光電系的訓練,除整合跨領域資源外,還具備解決整合之間產生的問題能力。最後,從基礎學科、跨領域的學習、組織活動及與人溝通的能力學習,可使同學成為在職場中適應力強並且善於解決問題的領導人才。系友羅春祥表示,他大學在物理系研究所就讀光電系,在光電系就讀的日子,與不同系所、軟體廠商、其他校系所互相討論研究的經驗,讓他在業界工作更能快速與他人合作。

國小學童參訪光電科系實驗室。(交通大學提供)

站穩現在,放眼未來

因人類對於光的好奇,以及對光學相關的科技產業需求不斷成長,新的產品推陳出新,加上光學跨領域的特性,使光電發展從未停下腳步。光電科系在社會中同時扮演著探究原理、改變思維、解決現實問題以及改善生活方式的角色,於學界以及產業界上都有著極大的貢獻。

光電產業涵蓋範圍廣泛,如既有的半導體產業、面板產業、太陽能產業、照明產業、光通訊產業等,聯合國教科文組織訂立2015年為「光之年」,預測未來國際新的產業將是光電為主,並提出國際人才應從多培養光電科學人才。因此,可以想見未來會有更多新興的光電產業出現,所需的人才也是非常急需且大量的。

隨著光電產業已邁入國際化,更多人才互相交流的機會比比皆是,也因如此,新的可能性與合作、新的產業模式或是商業模式都不斷發生中。此外,光電系所校友無所不在,學長姐都不吝於分享所學,更能提攜後進學弟妹,互相共好。無論環境如何變化,光電科技的研發與創新從未停下腳步,光電科技也影響您我的生活,就像是虛擬實境、擴增實境裝置,提升或是改變原本舊有的體驗,或許未來,能看到人造眼球,或是穿戴式的光電波除皺裝置也說不定。

★★光電相關科系都在這(工程學群)
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