本課程在教授各種光譜及光學影像系統的基本原理、架構，以及其在生物醫學之應用。主要包含以下主題：
一、生醫光譜：(紫外/可見光)吸收光譜，螢光光譜，振動光譜(紅外吸收光譜，拉曼散射光譜)，彈性散射光譜，光譜資料分析等。
二、生醫光學顯微影像：顯微鏡成像原理，各種光學顯微鏡技術(phase contrast, darkfield, fluorescence, polarized light, differential interference contrast, structured illumination)，共軛焦掃瞄顯微鏡術，光學同調斷層掃瞄，多光子顯微鏡術，超解析度光學顯微鏡術等。