本課程從實驗者角度出發，可視作(教改版)光電實驗之先修課程。其目的是建構進入光電領域研究所需之電磁、光學、近代物理、與工程計算等基本功夫。同學需具備基礎程式撰寫能力。

評分方式:每週作業，期中/期末考試 挑選若干主題 (可開任何書與網路)。

課程主題如下:

主題I: 光電基本功
(a) 從本徵值觀點看Maxwell Eq.光學各項異性與偏振
(b) 從動量守恆觀點看介面反射譜、臨界角與複數介電質產生之相位與應用
(c) 從Jones Matrix法分析平面波傳播與光迴路(波片…)問題、干涉與應用
(d) 從ABCD矩陣法，分析高斯光束傳播與光學共振腔之本徵模與自在現問題
(e) 雷射閾值 (線性光學雷射)
(f) 從群論觀點看實驗室座標系測量之介電、電光、光學非線性係數之張量關係

主題II: 光與物質交互作用 (線性光學)
(g) 從簡諧振子看介電係數建模(Drude Model)與修正, n&k反射光譜逆向分析
(h) 諸相非相:從本徵態觀點看光致耦合效應 (polariton, polaron)
(i) Schrodinger, Poisson Eq. 之本徵問題與有限差分法求解，自洽計算
(j) High electron mobility transistor & spontaneous polarization 過去/現在/未來
(k) 低能隙共價鍵半導體之光學躍遷與吸收/輻射譜
(l) 寬能隙離子性半導體位型模型與全譜光學輻射

主題III: 光與物質交互作用 (非線性光學)
(m) 從Maxwell Eq.到非線性光學耦合方程與其微方(Matlab)求解
(n) 基於動量守恆之量子芯片，糾纏光子源與應用