光電是什麼？從手機螢幕到太空望遠鏡，都離不開它

你今天早上做了什麼？

也許是拿起手機看了一眼時間，用指紋或臉部辨識解鎖，打開相機拍了早餐，或者通過捷運閘門。

這些動作，全部都用到了「光電科技」。

但光電到底是什麼？很多人聽到這個名詞，直覺聯想到「很難」、「很專業」、「跟我沒關係」。事實上，光電科技是當代生活中最普及、也最關鍵的技術之一。從你口袋裡的手機，到約 150 萬公里外運作的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，都建立在同一套科學基礎之上。

這篇文章，就讓我們用最日常的語言，帶你認識這個改變世界的領域。

一、光電的定義：三個領域的交集

「光電」字面上是光學與電子的結合；但要做成一個能用的系統，還少不了第三個領域——業界常說的「光機電整合」，指的就是這三者：

• 光學（Optics）：研究光的行為——它如何折射、反射、繞射、干涉
• 電子（Electronics）：研究電子的運動與控制，是現代電路的基礎
• 精密機械（Precision Mechanics）：確保光學元件與電子系統能夠被精確地組裝、定位、操作

當這三者整合在一起，就成了「光電系統」。一部相機就是最好的例子：鏡頭是光學、感光元件（CMOS）是電子、快門機構是精密機械，三者缺一不可。

二、你今天用了幾次光電技術？

讓我們盤點一下，一個普通的台灣上班族，一天之中接觸到多少光電技術：

• 早上 07:00｜手機螢幕亮起 → OLED 顯示器，每個像素都是一個微型光電元件
• 07:15｜臉部辨識解鎖 → 紅外線感測器 + 光學點陣投影
• 08:00｜搭捷運進站 → 閘門的紅外線對射感測器偵測你通過了沒有（順帶一提，刷卡用的 RFID 走的是射頻電磁波，不算光電——光電通常涵蓋紫外、可見光與紅外線這一段）
• 09:00｜視訊開會 → 光纖網路傳輸，攝影機鏡頭捕捉影像
• 12:00｜超市自助結帳掃描條碼 → 雷射掃描器
• 18:00｜回家開燈 → LED 照明，比白熾燈泡省電至少 75 %
• 21:00｜看串流影片追劇 → 液晶顯示器（LCD）+ 背光模組

這只是日常生活的片段。在醫療、國防、航太、半導體製造等高精密產業中，光電技術更是無所不在——只是你通常看不到它，因為它藏在機器裡面。

三、台灣在全球光電版圖的地位

台灣在全球光電供應鏈中佔有相當份量，這和它的產業結構有關。

半導體製程、面板與顯示、精密機械加工這三個產業在台灣都有相當規模的聚落，而且地理距離很近。光電系統剛好同時需要這三者，所以在台灣做整合，跨廠溝通與打樣的週期通常比分散在多國的供應鏈短。

根據光電科技工業協進會（PIDA）的統計，2024 年台灣光電產業總產值約新台幣 1.56 兆元。在光學鏡頭、LED 封裝與光纖元件等細分領域，台灣廠商也長期是國際供應鏈的一環。

資料來源：光電科技工業協進會（PIDA），2025 年 5 月發布。PIDA 的統計範圍逐年調整，不同年度的數字不宜直接比較；最新數據請以 PIDA 官方公布為準。

四、光電科技的五大應用領域

光電技術的應用遠比我們想像的廣泛，以下五個領域是目前最具代表性的：

1. 精密量測與品質檢測

在半導體、航太、醫療器材等高精密產業，許多量測已超出肉眼與接觸式量具的能力。雷射干涉儀與白光干涉輪廓儀可以在非接觸的情況下，達到奈米等級（0.000001 毫米）的解析度；光學相干斷層掃描（OCT）則能以微米等級的解析度看進半透明材料與生物組織內部。

2. 醫療光電

近視雷射手術、眼底攝影、內視鏡、手術顯微鏡、低能量雷射治療……現代醫療已高度依賴光電技術。光的非接觸與高精度，讓許多診斷可以在不切開身體的情況下完成，治療也能做到更微創、更精準。

3. 光學通訊

你現在能順暢地看線上影音，背後是遍布全球海底的光纖網路。光纖利用全內反射原理，讓光在玻璃纖維中傳輸，速度快、損耗低、不受電磁干擾，是現代網路基礎設施的骨幹。

4. 環境感測與自動駕駛

LiDAR（光達）是許多自動駕駛系統採用的感測器之一，它發射雷射光並接收反射訊號，每秒可多次產生周遭環境的三維點雲，距離精度約在公分級。

5. 非破壞檢測（NDT）

飛機機翼、核電廠管線、橋梁結構……這些設備不能拆開來檢查，但又必須確保沒有裂縫或缺陷。光學非破壞檢測技術，包括紅外線熱像、雷射超音波、數位影像相關法（DIC）等，讓工程師能夠在不破壞結構的前提下，檢查表面與近表面的缺陷與變形。延伸閱讀：非破壞檢測：不拆開也能看透你。

五、PO Tech Studio 在做什麼？

PO Tech Studio 是一個由博士級工程師領軍的精密光電系統整合工作坊。

我們的定位，是介於純研究機構與大型製造商之間的「技術橋梁」。

• 對研究機構：我們將實驗室的創新技術，轉化為可量產、可商業化的工程解決方案
• 對中小企業：我們提供客製化的光電系統設計與技術顧問服務，協助企業升級量測與檢測能力
• 對跨國合作夥伴：我們以台灣在地的製造聚落為基礎，提供從設計到交付的一站式服務

我們的核心業務涵蓋：精密光學儀器設計、光電系統整合、工業自動化與馬達控制、機器視覺與非破壞檢測、研究發展服務，以及技術管理顧問。完整清單見服務項目。

結語：光電，離你比你想的近

光電不是遙遠的科幻技術，它是讓現代文明得以運作的基礎建設。每一次你拍照、每一條你看的串流影片、每一次醫師用儀器檢查你的眼睛，都有光電科技在背後默默工作。

本系列後續已談過 SWIR、光學鍍膜與鏡頭焦段，非破壞檢測則收在產業應用系列；接下來會再深入光學量測與雷射系統等主題。如果你對光電世界充滿好奇，歡迎持續追蹤 PO Tech Studio。