2009諾貝爾物理學獎 - 光的應用_from Yahoo

 

Photo: Richard Epworth Copyright © National Academy of Engineering Photo: National Inventors Hall of Fame Foundation/SCANPIX

今年的諾貝爾物理學獎頒發給兩組人馬~主要的觀念在"光的應用"。科學報導如下：

Charles K. KaoWillard S. BoyleGeorge E. Smith

1/2 of the prize 1/4 of the prize 1/4 of the prize
Standard Telecommunication Laboratories
Harlow, United Kingdom; Chinese University of Hong Kong
Hong Kong, China Bell Laboratories
Murray Hill, NJ, USA Bell Laboratories
Murray Hill, NJ, USA
b. 1933
(in Shanghai, China) b. 1924
(in Amherst, NS, Canada) b. 1930

"for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication"
"for the invention of an imaging semiconductor circuit – the CCD sensor"2009諾貝爾物理學獎一半頒發給香港中文大學的高錕表彰其對光纖的貢獻。另一半頒發給美國貝爾實驗室的Willard S. Boyle及George E. Smith，表彰其對CCD的貢獻。

今年諾貝爾物理學獎的主題在光的應用。一半的諾貝爾獎金由高錕獲得，研究主題是光在光纖中的傳播。他的研究大幅突破了光在玻璃光纖中傳播的 距離，可以讓光在光纖中傳播遠超過一百公里，遠遠超過當時實驗室最好的成果(約20公尺)。光纖在通訊領域上的應用跟我們目前的生活應用已經是密不可分， 例如網路的高速傳輸。大幅提高了我們的通訊品質。

另外一半的諾貝爾物理獎由美國貝爾實驗室的Willard S. Boyle及George E. Smith獲得。他們製作出第一個CCD(Charge-Coupled Device, 電荷耦合元件)。CCD主要是利用光電效應，將電子元件所收集到的光轉換成電子訊號。困難的地方在於元件本身需要在短時間內將大量畫素所收集到的光轉換成 電子訊號。

CCD在目前的生活中幾乎是無所不在，例如我們日常生活中所使用的數位相機，裡面最重要的元件之一就是CCD。同時這也是科學研究上相當重要的工具，從小至顯微影像，到大至宇宙觀測，全部都有CCD的貢獻。

這兩項研究在諾貝爾獎頒獎記者會上便直接展現出其普及程度及與我們生活密不可分的關係。現場許多記者用帶有CCD的數位相機捕捉宣讀得獎者的畫面，而記者會的現場則是由利用光纖為主的高速網路對全世界直播。

參考來源：
www.nobel.se: The Nobel Prize in Physics 2009－－－－－－－－－－－－－－－－－

會想特別去找一下相關的資料是因為自己本身在研究裡面也有以光纖作為感測器，了解到一些光纖的特性與有趣的地方。
而若所有的資料都能以光速傳遞，想必是傳統cable拍馬也跟不上的。

另一篇今天看到跟光纖新的研究結果有關，如下：

［轉貼］
<h1>貝爾實驗室創光纖紀錄　每秒傳400部DVD影片</h1>
上網時間: 2009年10月08日


Alcatel-Lucent宣布其研究單位「貝爾實驗室」創下光纖傳輸的新紀錄，達到每秒公里超過100 Petabits的成績(相當於每秒公里傳輸量達1億Gigabits)。此傳輸實驗相當於每秒在7,000公里長的距離(約從巴黎到芝加哥)傳送400片DVD影片。

這是在越洋光纜傳輸距離上的最高容量紀錄，超過目前最先進商用海底光纜十倍的容量。貝爾實驗室的研究人員使用創新偵測技術，利用多種的調變技術、傳輸及訊號處理技術陣列組合，以達到這些破紀錄的成就。

超速光纖傳輸是Alcatel-Lucent超效能網路(High Leverage Network)架構中的關鍵元件，也是全球電信服務業者一致選擇的重要技術。

位於法國Villarceaux的貝爾實驗室研究人員使用155部雷射機，每部採用不同的頻率來運行，每秒承載100Gigabits的資料，大幅提升標準分波多工(WDM)技術的效能，以達到破紀錄的成績。

貝爾實驗室主管Gee Rittenhouse表示：「這項破紀錄的傳輸速度，無疑地奠定網路容量及速度的里程碑，並且能滿足目前不斷增加的爆炸性頻寬需求。這是貝爾實驗室卓越的研究成果，展現了研究人員解決複雜問題的能力。」

Rittenhouse 接著表示，他們將雷射數量乘以100Gigabit的每秒傳輸率，再將總計每秒15.5Terabit的數量乘以7000公里的距離，最後得到這項破紀錄 的數字。速度與距離的組合以「每秒公里」(second.kilometers)的位元數來表示，並作為高速光纖傳輸的標準測量單位。

此次能在維持長距離光纖訊號強度的中繼器網路上進行傳輸實驗，以每90公里放置一個中繼器的方式排列，此距離較一般此類網路的間距還要大上20%。隨著傳輸速度增加，訊號裡也會出現雜訊，維持長距離傳輸訊號強度的難度亦相對增加。

為 增加光纜的傳輸量，研究人員藉由採用先進的數位訊號處理系統搭配相參性偵測(coherent detection)技術，相較於現今普遍採用的直接偵測技術(direction detection)可取得更大量的光線特性。運用這項技術，研究人員增加了單一光纖裡的光源數量，有效增加傳輸容量，又能在抵達目的地時分離出不同的光 源構色。

此項傳輸紀錄為貝爾實驗室一系列光纖網路突破性研究的最新成果，是顛覆市場的重要解決方案之一，同時也將為 Alcatel-Lucent公司帶來新商機。該實驗室的光纖研發成就包含：高密度分波多工(DWDM)技術的發明、非零色散位移光纖(non-zero dispersion fiber)的推出、100Gigabit乙太網路的實測，以及全球每秒40Gigabit系統廣泛使用的差分相位鍵移(DPSK)技術。

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文章裡面講了許多專有名詞，若以一般觀看專業名詞當然不了了之，不過其實google一下~就也可以大略知其一二。
只是要說，光纖真的是個好東西，雖然主要是應用在通訊上面，不過作為感測器也是不少人在用，希望自己以後還有機會摸到這塊領域了。

USB 3.0 同消息來源~不同觀點~_from Yahoo

這真是有趣~最近看了兩篇不同出處的文章
一篇是一般雅虎就可以看的到的科技新聞~
另一篇是在EETtaiwan中看到的新聞~

＊邁向USB 3.0之路恐將漫長坎坷？(連結已失聯) 　中文版本按此～但須加入會員

＊USB3.0商機 吃得到(連結已失聯)

上行的是EETtaiwan的，下行的是雅虎新聞～

主要想要說的是，外國人跟國內人的觀點總是有所不同，當然這是正常的，沒有哪邊一定是對的道理，不過仔細的看，電子工程專輯裡有提到實際第一線的技術人員或者業界所說的原理與推測，的確在可信度上比較有說服力。當然我相信中時報導也是有引用專家的話所編寫的。

就我自己不專業的想法來說，一般而言，學界的研究總是不計成本（除了有產學合作的例外），除非是走高價位高品質，否則我想業界應該不會這麼快就期待不成熟的產品可以賣多少錢，當然，有良心的業界其實也沒非常多，所以才會有這麼多的產品問題出來，是吧！

就自己也參與過業界些微部分計劃來說，其實要搶得先機，總是在產品一有初代機後，就趕鴨仔上架，否則專利，市場，創新就都沒了。

會不會出現USB 4.0, 5.0,.......

玄妙ㄚ~~~~~~~~~~~~

Q版_變形金剛

服役期間，偶然發現有在賣這個玩意。

真是有趣啊～主要是搭配了超音波感測器，可以追蹤物體或者躲避障礙物！

附贈的白球，可以啓動追蹤功能

在HP NB上面站的很帥氣

高度只有橡皮差這麼小

可惜的缺點是耗電很快，雖然充電只要三到五分鐘，但是只能玩不到一分鐘，這是唯一的小可惜！

感測器能以色譜標示有毒化學物質_from Yahoo

「電子鼻」感測器能以色譜標示有毒化學物質

上網時間: 2009年09月16日
關鍵字：感測器 電子鼻 有毒化學物質

---韃靼的前言~~~~真酷~利用顏色感測器型作為VOC的偵測~感測器的範圍真是廣泛應用各種科學~除了傳統的儀器或偵測器外~現在有越來越多的感測器出爐了!令我想起了之前發的一篇文章~[轉貼]分析師預測08年全球感測器市場規模可達32億美元(排版過)~
感測器的應用很廣~我想應該不會有衰退的時候~單一應用可能沒落~但是整體的大方向是只會需求更多而已~

~~~韃靼無聊前言完畢-------美國國家環境衛生科學研究院(NIEHS)發表了一種新型感測器，就像是電子鼻一樣能用來偵測有毒的工業用化學物質，並可像核電廠週遭的放射線偵測計(radiation badge)般廣泛鋪設。

NIEHS是在伊利諾大學香檳校區(University of Illinois at Urbana-Champaign)進行上述研究；研究人員製造了一種用以偵測有毒化學物質的一次性偵測計。這種「人造鼻」是該校教授Kenneth Suslick用光電技術所製作，號稱可辨別一系列已知的有毒化學物質。

該種感測器是以顏色顯示來代表偵測到特定有毒物質；這種36色感測器陣列還能以特殊的色譜來表示混合性毒物，一系列的色譜也能建檔成資料庫。

郵票大小的感測器陣列可用以偵測有毒物質，並以不同顏色來顯示毒物的種類(圖片由伊利諾大學香檳校區教授Kenneth Suslick提供)

這種色度標示法(colorimetric)感測器陣列是採用一次性的交叉反應奈米孔隙顏料，來偵測一系列的揮發性待測物質；感測器的顏色會因為一系列的化學反應而改變，以特殊的色譜來顯示被偵測到的有毒物質。。

為了證實這種感測器的可用性，Suslick的團隊用19種典型的有毒工業化學物質、以對人體有害的濃度進行測試，包括阿摩尼亞、硝酸、二氧化硫等。僅曝露於這些化學物質2分鐘，該電子鼻就辨別出毒性最強的樣本以及近九成的有毒化學物質。

該感測器原型使用平板式掃描器(flat-bed scanner)來讀取偵測計上的色譜，並與電腦資料庫中的已知有毒物質來比對結果。研究人員下一步將開發使用白光LED的可攜式原型，以數位相機來掃描感測器陣列色譜，並將結果檔案經由特製演算法比對出有毒物質的種類。

(參考原文：Electronic nose knows, warning with color-changing badge，by R. Colin Johnson)

China probe to launch in October_from Yahoo

China probe to launch in October 

China's first unmanned Mars probe is being readied for a launch later this year, state media reports.

Russia and China have agreed to co-operate on Mars exploration

The Yinghuo 1 orbiter is scheduled to lift-off alongside Russia's Phobos-Grunt spacecraft aboard a Zenit rocket in October after final testing.

The probe will slip into orbit around Mars some 10 months later.

It will investigate what happened to the water that appears to have once been abundant on the planet's surface.

The 110kg (242lb) Chinese satellite, developed by the Shanghai Space Administration, will carry eight pieces of equipment, including two cameras, the report said.

China became the third nation to put a man into space when Yang Liwei piloted the one-man Shenzhou 5 space mission in 2003.

In 2007, the country despatched an unmanned spacecraft called Chang'e to orbit the Moon.

Last September, Chinese astronauts, known as "yuhangyuan", stepped outside the Shenzhou 7 spacecraft to carry out the country's first space walk.

China is due to launch a space module next year and carry out the nation's first space docking in 2011 as a step towards its goal of building a space station, state media say.

Phobos-Grunt is an unmanned probe that will touch down on Mars' biggest moon Phobos and then return a soil sample to Earth. It will also study the Red Planet from orbit, including its atmosphere, dust storms, plasma and radiation.

Yinghuo 1 and Phobos Grunt will blast off on a Russian carrier rocket from the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan.

The two countries signed an agreement in 2007 to co-operate on Mars exploration.

Information form BBC news China probe launch in October
========THINK SOME==========

大陸也發射火星探測器了，表示大陸方面的航太也更進一步，雖然台灣的航太也是不賴，不過總是有這麼一點耿卡在那邊，其實不論航太還是其他科學研究方面都這樣，只能說，還差了一點點。

可慶的是在這樣的環境下，其實還是有很多令世界驚鴻一撇的研究成果。

期待從是各行各業的人都人喜愛己所事，奉獻其所力。

碳奈米管拓展電子應用商機_from Yahoo

前言~上次已經聊過碳晶片的商業化,這次討論當前正火紅的CNT吧,話說研所時~我們實驗室也燒過~主要阿貓在燒~後來就可惜沒辦法完全鑑定鐵粉上的材質,否則覺得真是像CNT呀~
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關鍵字： 碳米管 石墨烯 CNT 

碳奈米管(CNT)與石墨烯(graphene)不但可在有機材料中展現驚人的電子特性；同時，在感測器、微電子與半導體元件、場發射顯示器(FED)、奈米電極與能源轉換元件(如燃料電池與一般電池)等電子與電氣應用中，它也存在著無窮的發展潛力。由化學結構來看，CNT可作為有機與無機半導體/導體的替代方案，但其成本仍是目前最大的限制。然而，隨著應用成長與製造成本減少，其成本也可望快速降低。由於CNT的載子遷移率較矽(Si)更高，因而可製造出快速的開關電晶體，這使業界對於CNT一直保持著濃厚的興趣。相形之下，許多公司目前為電晶體所開發的聚合物有機物質，其遷移率仍相當低，嚴重地限制了更多可能的應用。
CNT在電子領域的最初應用將是透光導體，如在顯示器應用中取代ITO、觸控螢幕、太陽能電池，以及連接TFT與前端面板如OLED的顯示器匯流排等應用。

全球業者都在關注快速成長的CNT與石墨烯電子應用，特別是在印刷電路與太陽光電領域，這些材料本身的特性和近期取得的技術進展，大幅拓展了可能的應用範圍，也激起更多廠商投入的意願。由芬蘭赫爾辛基科技大學(TKK)在2004年獨立而出的Canatu公司，目前正生產基於CNT的薄膜，以及其奈米材料CNT薄膜NanoBud。該公已發表了有關石墨烯與CNT的重要創新和商業應用，包括透明電極、半導體、電阻、電容，以及用於顯示器、太陽能、觸控螢幕和雷射等領域的飽和吸收體等。Canatu的重要創新包括Carbon NanoBuds、傳統CNT與富勒烯間的混合物質、CNT與NanoBud合成製程，以及稱為Direct Dry Printing的元件生產方法；這些創新技術能夠產出超高品質的同質化與圖案化的薄膜。

Canatu著重於薄膜半導體與導體的應用，涵蓋範圍包括太陽電池與顯示器的透明電極、脈衝雷射的飽和吸收體，以及場效電晶體的半導體薄膜等。其圖案化的透明導體薄膜適用於取代LCD與OLED顯示器、薄膜太陽能電池等應用中的ITO。Canatu正與一些公司合作，以將其薄膜產品整合在更多應用中，包括電子閱讀器(e-reader)、觸控螢幕、薄膜顯示器與太陽電池等。Canatu表示，該公司將針對各種不同的導體、透明物質推出同質且圖形化的薄膜，並將開始為幾家策略夥伴針對其應用規格供應專用的薄膜。Canatu公司CEO David Brown預計，未來五年內，其出貨量可望成長300%。

加州史丹佛大學也針對基於CNT的宏觀電子與奈米電子進行研究，包括瞭解分子與CNT互動的基本原理、金屬/半導體CNT分離技術的開發、自CNT中提煉大型薄膜電晶體的製造與最佳化、以及自組式與圖形化CNT等計劃。史丹佛大學的一個研究小組正致力於將可印刷的碳奈米管應用於高性能能量儲存元件之中。史丹佛大學材料科學暨工程學系教授Yi Cui及一位助理教授的研究範圍包含了具備極高能量與功率密度的全新超低成本複雜印刷超級電容、針對電池應用的完整印刷奈米管集電器，以及可伸縮且能穿戴的軟性奈米管能量儲存元件。
Nantero公司則著重於奈米管記憶體與電子元件的開發，特別是基於奈米管的資料儲存元件。該公司的高密度奈米管非揮發性隨機存取記憶體(NRAM)元件採用包含了懸浮式單層(single-walled)或多層(multi-walled)的CNT所製造。對於邏輯閘與CMOS技術的整合，該公司表示深具信心。
2008年成立的SVTC Technology公司結合了Nantero公司的「CMOS-friendly」CNT製程技術，目前也正在SVTC公司於德州與加州的兩個開發實驗室展開研發工作。除了主要對於NRAM通用記憶體的關注重點以外，Nantero公司也正針對採用邏輯與感測器等CNT技術的下一代半導體元件，與授權廠商展開合作。

加州大學洛杉機分校(UCLA)則積極主導印刷電子、太陽電池與該領域的相關主題進行學術研究。UCLA材料科學與工程學教授Yang Yang在混合石墨桸與CNT材料(G-CNT)領域有一些重要發現。研究人員們開發出一種簡單、便宜且可充性的方法，只需一個步驟即可製造出G-CNT材料。作為可取代如太陽電池與可撓性消費電子產品等ITO的高性能替代方案而言，透明導體正顯現出無窮的發展潛力。

儘管包括NEC、HRL Laboratories、IBM、Optomec、富士(Fujitsu)與AIST等幾家廠商均已展示其於CNT與石墨方面的成果，然而，距離可商用化上市還長的路要走。IDTechEx保守估計，大約要到2015年後才可能量產，更樂觀一點的估計也許可提早兩年吧！--->我想指的應該是包含CNT的電子零件產品吧

石墨烯與多層式CNT (MWCNT)目前已在大量生產中，每年產量約十公噸。但據估計，拜爾(Bayer)與Showa Denko等公司在2008年所生產的MWNCT數量總共大約就有100噸。到了2009年，這一數字可望再加倍成長。然而，大部份的這些元件都應用在非電子/電氣產品，或是電磁保護等簡單應用中。

該領域所面對的挑戰是材料提煉、元件製造，以及對於其它材料的需求，例如合適的介電質等。然而，由於這些材料具有高性能、高彈性度、透明且可印刷的優勢，這一市場商機仍相當龐大。


本文作者Cathleen Thiele是IDTechEx公司技術分析師原文來源:按此,不過需要加入會員才可以瀏覽唷!

編輯觀點：還要多小才算是太小？_from Yahoo

現在是否到了我們該對各種電子產品尺寸不斷微縮的趨勢喊「停」的時候？還是該繼續嘗試看看我們能達到怎樣的極限？拿手機來說，現在這種產品尺寸是越來越小、而且能放進更多的功能。

記得在1980年代，因為超大的電池與內部零件，手機的體積可是很龐大的。當各種方面的技術不斷演進，手機也因此不斷縮小；半導體微影技術現在已經來到40奈米，每年還在繼續微縮；電池也能在更小的外觀尺寸下達到更長的續航力，甚至只有紙一般薄。

如三星(Samsung)展示過一款厚度僅11.98公釐(millimeters)的手機，裡面還是包含了藍牙、同步收發e-mail、MP3播放機、語音識別…等等功能；該款手機配備了1.76吋、解析度176 x 220 pixels的觸控螢幕(編按：作者舉例的三星手機為型號S9110的手錶型手機，參考下方圖片)。

如何將產品尺寸做得更小、又對消費者來說易於使用，一直是個折衷難題。你能想像在1.76吋螢幕上看電子郵件嗎？用觸控螢幕上的按鍵來撥電話的感覺如何？

沒錯，我小時候也戴過計算機手錶，但那時我的手指頭比現在小很多，我不太確定是不是現在還能準確地按那些小小的按鍵，更別說透過小小的LCD螢幕上網了。

所以，我們該繼續看電子產品能微縮到什麼程度嗎？是否到了該踩煞車的時候？

(參考原文：When it comes to handsets, how small is too small?，by Gregory Quirk)


延伸閱讀:http://www.eettaiwan.com/