學術研究
奈米技術為21世紀興起的新穎材料科學，奈米光學領域包含理論與技術兩大部分。理論部分包括金屬、半導體、介質等材料在奈米尺度下之光電特性與其理論分析；技術部分包含金屬、半導體、介質等材料在目前科技下衍生之各種奈米製程技術等主題。研究主題包含光子晶體、表面電漿極子、量子井/點、與超材料等。
參與教授
| 姓名 | 職稱 | 學歷 | 研究興趣 |
| 王智明 | 教授 兼副系主任 |
國立中央大學光電博士 |
奈微米光學系統，表面電漿子學，超穎材料應用 |
| 陳啟昌 | 特聘教授 | 法國法蘭西康德大學工程科學博士 |
光子晶體之理論分析、並應用製作於LED、太陽電池、顯示器等元件、微光學元件與系統、光纖通訊用之被動元件 |
| 陳昇暉 | 特聘教授 兼光電中心主任 |
國立中央大學光電博士 |
薄膜太陽能電池、奈米光學薄膜、 DWDM 光學濾光片、 薄膜設計 、 薄膜檢測及分析 、濾光片製鍍技術、干涉光學、半導體製程、真空技術、光纖通訊 |
| 張殷榮 | 教授 | 美國喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)電機工程博士 |
奈米光電轉換物理與元件、表面電漿子積體光學、波導光學、光柵繞射、光電電磁理論與計算、短距離高速光連結、微波陣列天線 |
| 欒丕綱 | 副教授 | 國立清華大學物理博士 |
超穎材料、色散介質、變換光學、拓樸光子學/聲子學/機械力學、時間相關量子系統、統計力學 |
| 戴朝義 | 教授 | 英國南安普敦大學光電研究中心博士 |
積體光學、非線性光學、雷射物理、超快現象 |
| 王培勳 | 兼任副教授 | 美國普渡大學電機博士 |
光矽微共振腔，光學梳，超快光學，脈衝整形及任意波產生，光學通訊 |
| 張正陽 | 兼任特聘教授 | 美國麻省理工學院材料科學與工程博士 |
太陽能電池、矽光電子學、奈微米光學、光電材料、固態照明、光通信、光儲存、生物光電、非線性光學與材料、光折變材料、晶體生長 |
研究成果摘要
陳昇暉 ・ 張正陽 ・陳啟昌 ・ 欒丕綱 ・ 戴朝義 ・ 張殷榮
張殷榮
張殷榮教授的研究主要為以表面電漿子(surface plamon polaritons)為基礎之奈米積體光路(optical nanocircuitry)之相關元件設計分析與解析或半解析解理論模型之建立、奈米尺寸下介電質之光學特性等。
表面電漿子積體光學
在奈米光電中，以表面電漿極子(surface plamon polaritons)於奈米結構中傳播電磁能量之研究在過去十年間倍受重視。一般咸認表面電漿元件可以成熟之半導體製程技術在未來實現奈米積體光路(optical nanocircuitry)；甚至最終能將光訊號引入奈米電子中。
過去幾年中，我們已陸續發展以「金屬-多層介電質」為基礎之創新表面電漿子元件；包括極低損耗之表面電漿波導光柵、極化不敏波導急轉結構設計、表面電漿輔助之波導極化分離器、與極化轉換器等之設計與分析。
在學理上，我們亦發展結合三維混成模態(hybrid mode)之數值計算與二維周期結構之解析電磁分析之半解析解(semi-analytical)法，以快速取得三維週期性導波結構之設計參數。
奈米尺寸介電質之光學特性理論建構
在這方面的研究上，我們發展用於預測奈米尺寸介電值之非均向性(anisotropy)理論。藉由直接計算三維周期排列之原子於外加電場下、各個原子之感應電偶極電場(induced dipole electric field)於每一空間位置之向量和，取得感應電偶極場於奈米尺寸體積內之空間分佈，並進一步推導出感應電偶極場與材料之介電係數張量(permittivity tensor)之間的關係。
理論計算之結果顯示: 在塊材(bulk material)時為均向性(isotropic)之正立方晶體，在奈米尺寸時若原子於各方向之排列數不同，則材料會呈現雙折射(單軸uniaxial 或 雙軸 biaxial)之特性；而最大之單軸雙折射發生於具四角形晶格(tetragonal lattices)之非正立方(non-cubic)晶體中。
