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光機電科技學程課程規劃

  • 目的:

    • 雷射問世之後,人們才有了干涉性良好的同調光源,因而各式各樣的光電系統乃蓬勃發展。近幾年來,由於國內外經濟環境急遽改變,政府及學術界多年來一直從事高科技推廣與應用的工作。而將機,資,電,光,材料整合在一起,以提昇生產力及競爭力,已成為未來工業發展之必然趨勢。要建立科技整合的技術,未來更應加強電機,機械,電子,光電,材料,控制,資訊七個科技的整合工作,如此才有機會創造出領先世界的科技產品。而光電精密技術,亦應為建立科技整合的技術首要之圖。
      成功大學機械系研究團隊工作,可以國民經濟建設中在精密測試技術及儀器方面的關鍵技術為重點,以研究光、機、電及微機等各種新技術緊密結合的測試技術為特色。
  • 光電與精密機械相關研究規劃:

    • 在微細尺寸的高精度測量研究方面
      • 微細尺寸測量包括尺寸、定位、位移、對準及微圖形測量等,是適應微細加工的需要而發展的,對微電子學,光碟以及超精加工中的質量控制起著關鍵作用,實驗室在雷射外差技術,雷射頻率分裂測量技術,等方面皆是重要的發展。今後的研究工作除繼續研發以取得成果外,亦可將納米尺度及精度的測量方法列為重點研究,如納米外差干涉測量,頻率分裂測長,及近場光掃描顯微鏡。
    • 大型機械的機械量和幾何量測量及運行中的動態監測研究方面
      • 本方向著重研究機械裝配中關鍵大型零件的測量以及整機運行中的動態監測,近年來在應用於大型工件在線測量的誤差分離技術,雷射準直技術,絕對測量技術,大型機組監測技術等方面皆是在機械量具中重要發展。本方向著重研究機械量、幾何量的新型傳感技術,以及常規傳感器的研發和應用,近年來在半導體雷射光纖位移傳感器,超低頻測振傳感器方面亦有相關研究進行。今後可著重研究在特殊環境下的傳感技術,包括進一步研究發展超低頻測振技術,以利地震監測系統之研發。
    • 微型光機電集成技術及微系統研究方面
      • 這是為了適應近代科學中納米技術和微型集成系統的發展而設立的,是為21世紀的量測技術與儀器的發展打下基礎,今後可著重研究微型傳感器,各種功能的微光學元件,光碟中的微型集成光學,以利微光學系統發展。
  • 歸納以上光電相關研究如下:

    • 光電精密量測技術
    • 電子封裝精密量測技術
    • 雷射加工
    • 光纖、光電感測技術
    • 光學系統設計
    • CD 光學讀寫頭設計
    • 微光電系統設計
  • 光電與精密機械相關學習課程規劃:

    •  主要基礎課程
      • 工程數學、概率統計、普通物理、普通物理試驗、普通化學、理論力學、材料力學、工程材料、機械原理、技術測量、電工與電子技術、計算機基礎、微機電原理與應用。
    • 主要應用課程
      • 儀器零件、測試信號分析、控制工程基礎、控制元件與系統、傳感器與測試技術、電路專題設計、物理光學、工程光學、現代光學實驗、應用雷射技術、精密計量與測試、光纖感測技術、光電量測技術。
    • 光學課程相關內容
      • 幾何光學
        • 幾何光學的相關理論
        • 成像系統
        • 常見的光學儀器
      • 物理光學-光之偏振與波動
        • 偏光
        • 光之波動
        • 波導
        • 光彈量測
      • 物理光學-光之干涉
        • 同調理論
        • 干涉儀簡介
        • 全像術斑點及ESPI
        • 疊紋(Moire)干涉技術
        • 全像術
      • 發光元件
        • 非同調光源
        • 同調光源-雷射
        • 雷射於量測上之應用
        • 雷射加工系統
        • 雷射光碟與印表系統
      • 光偵測器
        • 光偵測器與電子器材元件認識
        • 光之調變
        • 電光效應及聲光效應
        • 磁光效應
        • 熱輻射之測定
        • 光偵測器之雜訊
        • 位置、速度感測與轉換電路
      • 光纖
        • 光纖結構及種類簡介
        • 光纖理論分析
        • 光纖之耦合與通信
        • 光纖於精密量測上之應用
    • 光電實驗相關內容
      • 幾何光學
        • 實驗教學:針孔成像
        • 實驗教學:透鏡成像觀察
        • 實驗教學:常見的光學儀器觀察
      • 物理光學
        • 實驗教學:光柵的繞射
        • 實驗教學:繞射檢測
        • 實驗教學:偏光彈性儀
        • 實驗教學:液晶顯示板
      • 發光元件
        • 實驗教學:二極體雷射特性量測
        • 實驗教學:氦氖雷射特性量測
        • 實驗教學:雷射干涉儀(工具機校正儀)
      • 光偵測器
        • 實驗教學:APD及PIN光偵測器特性
        • 實驗教學:檢測器陣列
        • 實驗教學:光電編碼器
        • 實驗教學:紅外及紫外線偵測
      • 光纖
        • 實驗教學:光纖之結構解剖及種類認識
        • 實驗教學:光纖之耦合
        • 實驗教學:光纖位移量測
  • 教學規劃:

    • 光機電科技學程規劃之必修課程(針對單一班級設計):
      除了保留現階段機械系基礎必修課程外,其重點必修課程如下:
      • 基礎光學 (新課程) (可修改普通物理(二)教學內容)
      • 光電實驗 (新課程,可由羅裕龍等相關老師支援) (機械工程實驗(一)、(二)、(三) ,三門課任選二門課,以光電實驗取代機械工程實驗的其中一門課程)
      • 電工學
      • 電子學
      • 電子實驗 (正由李永春老師規劃中)
      • 光電磁波動導論 (新課程,可由楊天祥等相關老師支援)
      • 畢業設計專題 (正規劃中)
    • 依學程選修課程規劃:
      • 光機電精密量測工程
        • 材料力學(2)(大二)
        • 信號量測與控制(大三)
        • 儀器與量測(大三)
        • 工程光學(大三、大四)
        • 應力分析(大四)
        • 光纖感測技術(大四、碩一)
        • 雷射工程概論(大******) (航太所)
        • 畢業設計專題(相關光機電精密量測工程)
        • 未來的課程發展: 納米工程精密量測相關課程設計
        • 產業動向: 微光機電系統的相關產品開發與精密量測。
      • 光機電材料與製造工程
        • 工程材料(大二)
        • 材料機械性質學(大三)
        • 非金屬材料(大******)
        • 高分子材料及其機械性質(大四)
        • 電腦輔助機械製造(大四)
        • 雷射加工(大****)
        • 光電元件(電機系)
        • 電工材料(電機系)
        • 光電材料(材料系)
        • 畢業設計專題(相關光機電材料與製造工程)
        • 未來的課程發展: 先進光電材料工程,如液晶材料……….等相關課程設計
        • 產業動向: 南科已有一些相關液晶產品的工廠成立。
      • 光機電系統設計工程
        • 計算機圖學(大三)
        • 高等計算機圖學(大四)
        • 工程設計(大四)
        • 機構設計(大四)
        • 機械系統設計(大四)
        • 最佳方法(大四)
        • 田口式品值設計方法(大四)
        • 機械專家系統(大四)
        • 畢業設計專題(相關光機電系統設計工程)
        • 未來的課程發展: 機光電系統機械設計等相關課程設計
        • 產業動向: 光電工業中光機構與微機械設計系統開發。
      • 光機電系統控制工程
        • 信號量測與控制(大三)
        • 數位控制原理(大三)
        • 伺服控制(大三)
        • 工業電子學(大四)
        • 工程系統分析(大四)
        • 近代控制原理(大四)
        • 微處理機應用(大四)
        • 系統動力與控制(大四)
        • 高等控制導論(大四)
        • 伺服系統設計(大四)
        • 機電整合專題(大四)
        • 回授控制設計(大四)
        • 畢業設計專題(相關光機電系統控制工程)
        • 未來的課程發展: 機光電系統控制設計等相關課程設計
        • 產業動向: 光電工業中伺服控制系統開發。
      • 光機電系統封裝工程
        • 材料力學(2) (大二)
        • 高等材料力學(大三)
        • 機械振動學(大三)
        • 結構動力學(大三)
        • 有限元素法概論(大三、大四)
        • 材料破壞力學(大四)
        • 高等流體力學(大四)
        • 高等熱傳學(大四)
        • 應用熱傳學(大四)
        • 畢業設計專題(相關光機電系統封裝工程)
        • 未來的課程發展: 機光電系統封裝等相關課程設計
        • 產業動向: 半導體、光電、微機電、光纖通訊等封裝系統設計。
      • 微機電系統工程
        • 材料力學(2)(大二)
        • 有限元素法概論(大三、大四)
        • 準分子雷射與微細加工(大四、碩一)
        • 微機電製程技術(大********)
        • 機電整合專題(大四)
        • 量子物理學(電機系)
        • 半導體物理(電機系)
        • 微機電材料(材料系)
        • 微感測器設計(工科系)
        • 畢業設計專題(相關微機電系統工程)
        • 未來的課程發展: 微機電系統等相關課程設計
        • 產業動向: 微機電系統等相關產品開發。
    • 成功大學可選修之相關課程:
      • 電機系
        • 量子物理學、半導體物理、半導體元件、近代物理、電工材料、光電元件、光電工程
      • 航太系
        • 雷射工程概論、微機電製造、微機電系統概論
      • 工科系
        • 工程光學、電子電路、數位控制、微感測器設計、微機電製程技術
      • 材料系
        • 微機電材料、固態物理、光電材料、微電子材料製作工程、薄膜工程、微電子材料製作工程、電子構裝材料、半導體元件製程實驗、材料機械性質
      • 物理系
        • 光學、近代光學、近代光學實驗、光電導論(一)(二)、光學特論、雷射物理、電子元件物理、固態物理
  • 教學與研究目標:

    • 研究目標在於,儘可能吸引許多人來研習既有趣又有用的光電技術,研究中包含甚多已商業化的光電元件及儀器,如光碟、CCD、光電晶體、全像防仿冒標籤、光學塑膠透鏡、數位相機、雷射干涉儀、雷射掃瞄儀、雷射位移計、光纖通訊及感測器、自準儀等等...皆是較新的光電元件及設備,也是今日光電技術的一項新趨勢。至於偏重研究領域的偏光彈性儀、焦散術、全像檢測系統、斑點檢測系統...等量測技術,可應用於電子封裝應變量測。
      期待在成大機械系中形成光電相關研究群體,以邁向高科技的時代。