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80倍的奇蹟–3D偏極光操控技術

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IC之音廣播電台｜

國立交通大學與澳洲斯威本科技大學跨國合作研究，在「3D偏極光操控技術」有重大突破，可以滿足雲端科技儲存大量資料的需求，讓一片類似dvd光碟的裝置，儲存容量擴增80倍。這項技術，在科學上的重要性與潛力還不只如此。請聽以下的科學三分鐘，與您分享「80倍的奇蹟–3D偏極光操控技術」。

在1997年的經典老片，MIB星際戰警第一集當中，有一個搞笑橋段，預言說藉著外星人的技術，將來有個圓圓的小東西會取代CD。這個小東西到現在為止沒有出現，但有一個東西跟它很像，就是雙層藍光DVD，儲存的資料是CD的許多倍。現在，透過「3D偏極光操控技術」，居然可以再把容量擴增80倍，真是讓人嘆為觀止。

什麼是「偏極光」呢？簡單來說，光具有波動的性質，像太陽光、普通燈光這些光源，光波的振動方向是散亂的。如果我們用偏光片過濾之類的方法，可以得到單一振動方向的光，就叫做偏極光。我們的生活當中常常用到相關的技術，比方說3D眼鏡、太陽眼鏡、液晶螢幕的顯示原理等，都跟偏極光有關。那麼，「3D偏極光操控技術」又是什麼呢？

目前有許多裝置，都能用來調整光的偏極方向，但是要使用單一光源，讓它的偏極化可以朝向三度空間的任何一個方向，過去沒有人做得到。交大光電系副教授田仲豪，與澳洲斯威本科技大學教授顧敏所率領的研究團隊辦到了，這就是「3D偏極光操控技術」。透過這個技術，可以對物體進行奈米尺度下的三度空間量測。研究團隊更在實驗中，證明這項技術可以使用在類似DVD的光學儲存裝置。

過去的光碟片，一個位置只能儲存一筆資料。但如果一個位置可以記錄很多筆的資料呢？田仲豪教授就以市面上的「裸視3D顯示器」作比喻，來說明新技術擴大儲存容量的原理：

田教授：「就像…我們講那個3D好了，我們現在看一些3D的影像，事實上你會發現同樣在一個平面，可是你從不同的角度去看，你會看到不同的影像。我們就有這樣的味道在，不同的角度、不同的波長，乃至於不同的極化（極化是電場的方向），我們就可以在同樣的位置上記錄更多的資訊。」

運用操控偏極光的新技術，可以讓空間中同一個位置記錄很多筆資料，就像過去只住平房的人，突然可以住進高樓大廈，同樣單位面積就住得下更多的人口，甚至儲存到現有裝置的80倍。如果存滿mp3歌曲的話，可以連聽一百年，都聽不到同樣的歌。而儲存裝置，只是這項技術的應用之一，未來它還可能用來操控微小奈米尺度的分子，改善半導體晶圓的製程，或在醫學上作生物分子的立體掃描、產生影像等，在各方面還有非常大的發展潛力。

今天的科學關鍵字，就是

偏極光　Polarized Light

您可以透過這個關鍵字，進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-11-11 16:55:00播出

3D(27)

80倍的奇蹟–3D偏極光操控技術

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