由思渤科技攜手中華民國光電學會及 1111 人力銀行共同舉辦的「2026 光學設計達人賽」，鼓勵青年學子運用專業光學設計與模擬工具，將創意概念轉化為具體設計成果。本屆參賽作品橫跨太空光學、超表面元件、AR 波導等前瞻應用，展現學生在光學模擬、材料設計與最佳化分析上的實作能力。

本次得獎作品不僅著重光學元件本身的性能，更進一步回應能源效率、熱管理、擴增實境顯示等實際工程需求，透過 Ansys 光學模擬工具進行設計與驗證，呈現新世代光學技術跨領域應用的可能性。

太空輻射被動式冷卻薄膜｜以多層介電薄膜提升熱輻射效率

面對太空環境中的熱管理需求，得獎團隊以「太空輻射被動式冷卻薄膜」為題，設計由多層介電材料構成的薄膜結構，期望在反射太陽光的同時，強化特定紅外波段的熱輻射能力。設計過程首先利用 Python 篩選適合的光學材料，再透過 TMM（Transfer Matrix Method）計算不同結構的反射率與發射率，最後導入 Ansys Lumerical 建立模型並驗證設計可行性。經過不同材料與膜層數量的比較與最佳化後，設計在 8–13 μm 波段的平均紅外發射率達 0.945，透過高發射率將熱能以輻射形式向外釋放，展現被動式熱管理應用的設計潛力。

單層 TiO₂ 超表面｜打造 RGB＋NIR 低吸收損耗多通道導引

另一件作品則將目光放在超表面光學與多波段光路控制。團隊提出「單層 TiO₂ 超表面實現 RGB＋NIR 低吸收損耗多通道導引」，比較傳統吸收式濾光片與超表面色彩路由器的差異。

傳統吸收式濾光片主要透過吸收或阻擋非目標波段完成色彩選擇，因此部分光能會直接轉化為損耗；團隊則利用 TiO₂ 高折射率材料與空氣結構形成單層 binary 超表面，針對藍光 460 nm、綠光 540 nm、紅光 635 nm及近紅外光 890 nm進行多通道光路導引。整體結構厚度約 600 nm，相較常見約 1–3 μm 的吸收式濾光片更加輕薄，同時具備低吸收損耗、多通道導引及提升光能利用效率等設計特色，呈現超表面技術應用於新世代光學感測與成像系統的可能性。

多階高度反射式 IMC｜改善 AR 波導 RGB 消色差耦入均勻度

針對近年快速發展的 AR 顯示應用，另一件作品「多階高度反射式 IMC 設計：提升 AR 波導 RGB 消色差耦入均勻度」，則聚焦於 AR 眼鏡波導中 RGB 光線的消色差耦入問題。團隊設計反射式 in-coupling meta-coupler（IMC），使紅、綠、藍光分別耦入指定的高階導波繞射階，並採用多階高度結構取代傳統二元深淺光柵。每個 1900 nm 週期被切分為 38 個 50 nm segment，並將結構高度限制於 0–350 nm 的 8 個可製作 level。

設計流程透過 Ansys Lumerical FDTD 建立反射式波導模型，搭配 CEM 與 simulated annealing 搜尋高度排列，再以 FDTD 進行外部耦入效率驗證。在 13 個 air-side FOV 角度、RGB 三波長所構成的 39 個 channel 中，平均外部耦入效率約達 4.90%，接近 5% 的設計目標；uniformity U 則達 78.00%，有助於改善不同視場角與 RGB channel 之間的亮度及色彩不均問題。這項成果也展現多階高度光學元件在單一週期內，同時處理多波長、指定繞射階數與大視場耦入均勻度的設計能力，為 AR 波導耦入器提供進一步發展方向。

從模擬走向創新，培育下一代光學人才

從太空環境中的輻射冷卻、超表面多波段光路控制，到 AR 的 RGB 波導耦入，本屆得獎作品反映光學技術正快速跨入太空、感測、顯示與先進光電系統等多元應用領域。透過競賽，學生不只是提出創意概念，更進一步利用 Ansys專業光學模擬工具進行建模、分析、最佳化與驗證，將理論轉化為可量化的工程成果。

思渤科技也將持續串聯產業與學界資源，透過競賽、技術培訓與實作交流，協助更多青年學子接觸產業級模擬工具，培養跨領域光學設計與工程實務能力，為台灣光電產業注入更多創新能量。

思渤科技為 Ansys part of Synopsys 合作夥伴

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