工程與生活微光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計-國立彰化師范大學(xué)課件

2013

光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計

OptoElectroMechatronicDevice

CreativeDesignPreparedbyKerwinWangDepartmentofMechatronicsEngineeringNationalChanghuaUniversityofEducation工程與生活國立彰化師範(fàn)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)系

王可文編2013

光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計

OptoElectroMechatOptoelectronicsandPhotonics

近代光電發(fā)明原理OptoelectronicsandPhotonics

3一個電磁波為一個具有時變電場及磁場的行進(jìn)波，且二者相互垂直並垂直傳播方向。平面電磁波最簡單的行進(jìn)波為正弦波；對沿方向傳播的波，其數(shù)學(xué)一般式表示為(1)3一個電磁波為一個具有時變電場及磁場的行進(jìn)波，且二者相互垂直4內(nèi)部全反射的反射光束顯示在界面上已被橫向位移一個量。古斯-亨琴移動與光學(xué)隧道作用Shift&DepthGoos-H?nchenShift4內(nèi)部全反射的反射光束顯示在界面上已被橫向位移一個量圖

光纖抽絲塔之圖解說明。光纖製造圖

具有一個堅固緩衝管的典型單模光纖的橫切面。(d=直徑)。圖光纖抽絲塔之圖解說明。光纖製造圖具有圖

OVD以及光纖抽絲所需預(yù)形體準(zhǔn)備的圖解說明。(a)燃燒器火焰中的氣體反應(yīng)產(chǎn)生玻璃煙灰並沉積在心軸的外表面；(b)心軸移走且中空多孔的煙灰預(yù)形體被固化，即煙灰顆粒昇華、熔化在一起而形成一個透明的玻璃棒；(c)所固化的玻璃棒當(dāng)作光纖抽絲的預(yù)形體。圖OVD以及光纖抽絲所需預(yù)形體準(zhǔn)備的圖解說明。(a)發(fā)光二極體發(fā)光二極體889LED材料9LED材料10圖3.30

(a)光由面發(fā)射LED耦合進(jìn)入多模光纖，其中使用折射率匹配的環(huán)氧樹脂光纖被黏合於LED結(jié)構(gòu)上，(b)微透鏡將面發(fā)射LED的發(fā)散光聚焦並導(dǎo)入多模光纖中。邊緣發(fā)射E

LED光纖通訊用LED面發(fā)射S

LED10圖3.30(a)光由面發(fā)射LED耦合進(jìn)入多模光纖，其中11圖4.10

(a)具有光增益的雷射介質(zhì)(b)介質(zhì)的光增益曲線。虛線是參考書中的近似推導(dǎo)。雷射共振條件11圖4.10(a)具有光增益的雷射介質(zhì)(b)介質(zhì)的LCD(LiquidCrystalDisplay)LCD(LiquidCrystalDisplay)工程與生活微光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計-國立彰化師范大學(xué)課件14太陽能光譜14太陽能光譜15太陽能電池的工作原理(跨大的圖形以放大工作原理)。15太陽能電池的工作原理(跨大的圖形以放大工作原理)。16太陽能電池表面上的文叉指型電極可降低串聯(lián)電阻。16太陽能電池表面上的文叉指型電極可降低串聯(lián)電阻。17在Ln+W+Le體積內(nèi)光產(chǎn)生的載子造成光電流Iph。光產(chǎn)生電子–電洞對濃度隨著距離的改變也圖示在這裡，是有興趣波長的吸收係數(shù)。17在Ln+W+Le體積內(nèi)光產(chǎn)生的載子造成光電流18串聯(lián)電阻會使I-V曲綫變寬，並降低最大可能功率，因此使得太陽能電池的整體效率降低。圖中的例子是矽製太陽能電池，且，照光使得光電流。18串聯(lián)電阻會使I-V曲綫變寬，並降低最大可能功率，因此使得19圖6.12一個電池和兩個並聯(lián)電池的電流對電壓與功率對電流的特性。兩個並聯(lián)元件有和。19圖6.12一個電池和兩個並聯(lián)電池的電流對電壓與功率對電20磁-光效應(yīng)20磁-光效應(yīng)工程發(fā)明的精神Engineeringisthediscipline,art,skillandprofessionofacquiringandapplyingscientific,mathematical,economic,social,andpracticalknowledge,inordertodesignandbuildstructures,machines,devices,systems,materialsandprocessesthatsafelyrealizeimprovementstothelivesofpeople. -Wiki-English工程學(xué)或工學(xué)即「應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)的原理，來解決問題」。工程師通過想像，判斷和推理，將科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)和實踐經(jīng)驗應(yīng)用到設(shè)計、製造、對象或程序的操作中。在學(xué)校中，將自然科學(xué)原理應(yīng)用至工業(yè)、農(nóng)業(yè)各個生產(chǎn)部門所形成的諸多工程學(xué)科也稱為工科或工學(xué)。

-Wiki-中文版工程發(fā)明的精神Engineeringisthedis工程發(fā)明與五明五明（梵文pa?cavidya）源於古印度婆羅門傳統(tǒng)，後被佛教接受，指五門學(xué)科?！惰べ煹卣摗肪?8說:五明是「一切菩薩正所應(yīng)求」。經(jīng)云：「菩薩學(xué)處，當(dāng)在五明學(xué)處。」；亦即成為一位菩薩，必須通曉五門基本的學(xué)識。何謂五明？即聲明、工巧明、醫(yī)方明、因明、內(nèi)明。茲簡述如下：聲明：語言學(xué)、訓(xùn)詁學(xué)等。工巧明：家務(wù)、藝術(shù)、科學(xué)、農(nóng)業(yè)等。醫(yī)方明：醫(yī)學(xué)、藥學(xué)乃至禁咒等，可以醫(yī)治別人色身病苦，拯救眾生。因明：邏輯學(xué)，可以藉此辯證真理。內(nèi)明：佛法之修學(xué)，即對佛理的理解，可以幫助自己修行，亦有利開悟他人。精通五明的學(xué)者，可以享有班智達(dá)的稱號。-Wiki-

工程發(fā)明與五明五明（梵文pa?cavidya）源於古印Green

+

Orange

TechnologiesintheFuture大友克洋

1991作品Let’sopenourmindtomakethisworldbetter~!善用人生使用權(quán)。Green+Orange

TechnologiesiSupermentheoryNietzscherestoreman’smoralfibre.Godwasdead.尼采Supermentheory尼采Confuciusputalltheemphasisontherelationitself.

TheChristianputmoreweightonencourageamanorwomantoberightwithinhimself/herself)孔子ConfuciusputalltheemphasisTheordinarymansitsinhislimitedcaveandseesonlytheshadowofreality.Platoinsistedthatthetruthexistedastrueformsbelowthesurfaceappearanceofthings.(Philosopherliketoseethetruthitself.)柏拉圖TheordinarymansitsinhislHuman’sbehaviorcouldbecontrolledandpredicted.帕伐洛夫Human’sbehaviorcouldbecontTheconflictsofthesubconsciousmindcouldbeseentoexplainmuchofhumanbehavior.SleepLearning自我暗示有著驚人的力量睡眠週期九十分鐘睡眠學(xué)習(xí)睡前暗示佛洛伊德TheconflictsofthesubconsciREFERENCESWeidenfeldandNicolson,“TheGreatestthinkers”BeitzW.andPahlG.,EngineeringDesign:ASystematicApproach,TheDesignCouncilLondon

/wiki/觀察人際資源認(rèn)知意欲方法REFERENCESWeidenfeldandNicol創(chuàng)造思考—腦力激盪創(chuàng)造思考—特性聯(lián)想創(chuàng)造思考—多元關(guān)聯(lián)創(chuàng)造思考技巧—形態(tài)分析創(chuàng)造思考-水平+垂直IQ,Age,EducationisnotrequiredtothinkcreativelyBrainStormingCombiningoldthingsisoneway創(chuàng)造思考—腦力激盪IQ,Age,Education創(chuàng)造思考—特性聯(lián)想LewD'Souza..創(chuàng)造思考—特性聯(lián)想LewD'Souza..創(chuàng)造思考—多元關(guān)聯(lián)LewD'Souza..創(chuàng)造思考—多元關(guān)聯(lián)LewD'Souza..創(chuàng)造思考技巧—形態(tài)分析LewD'Souza..創(chuàng)造思考技巧—形態(tài)分析LewD'Souza..工程與生活微光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計-國立彰化師范大學(xué)課件工程與生活微光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計-國立彰化師范大學(xué)課件FunnyJapaneseInventionsFunnyJapaneseInventionsFunnyJapaneseinventionsFunnyJapaneseinventionsFunnyJapaneseinventionsFunnyJapaneseinventions工程與生活微光機(jī)電創(chuàng)意設(shè)計-國立彰化師范大學(xué)課件熱泵熱水器熱泵熱水器41DesignPhaseOverlap

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Waterfa42ReducetheNumberofComponentsBenefitsfromtheReductionShorterassemblytimeLowermanagementcostRequirements:retainingoriginaldesignfunctionalities.Sideeffects:increasecomponentcomplexityandmanufacturingcost42ReducetheNumberofCompone43ErrorCorrectionCostSpecification Design Implementation Production OperationTimeofErrorDetectionCOST0.1110100100010000Logscale43ErrorCorrectionCostSpecifi限制?時間空間金錢陷阱MoneyTraps溝通障礙Communication

文化與生活壁壘CultureBarrier知識與認(rèn)知落差

物理極限保護(hù)主義限制?時間空間金錢陷阱MoneyTrapsAnOldStoryGoodoldlessonsinteamwork

fromanage-oldfableTheTortoiseAndTheHare

AnOldStoryGoodoldlessonsTheystartedoff,andthistimetheharecarriedthetortoisetilltheriverbank.Theystartedoff,andthistimThere,thetortoisetookoverandswamacrosswiththehareonhisback.There,thetortoisetookoverConcurrentEngineeringTraditionalProcess