光學非破壞性檢測方法是利用光的基本特性，搭配不同的光源系統及相對應的感測元件、偵測器，即可對於材料的成分、元素間的鍵結、材料的光學特性、材料的親疏水性等進行測定。下圖為本聯盟可提供之生醫暨光學非破壞性分析技術。

圖一：本聯盟可提供之生醫暨光學非破壞性分析技術。

生醫暨光學非破壞性分析技術可藉由Raman光譜儀測定材料之分子結構、分子鍵結，Raman光譜主要是由於入射光子和聲子之間的能量交換而產生的，而聲子又和分子本身擾動的特性能級有關，所以藉由Raman光譜，可以獲知材料的特性、分子結構、分子鍵結等。而生物醫學檢測者，可針對原位的細胞做偵測，包含細胞質，細胞核和染色體的量測，或是直接於生物組織如對不同深度的皮膚層作了非侵入式（non-invasive）拉曼光譜分析，以發展更加快捷並準確地進行疾病的分子診斷。而化學鍵以及對稱分子都具特殊震動的光譜資訊，因此提供作為分子鑑別時的重要特徵。不管樣品是固、液、氣態均可直接上機得到相當可靠之Raman圖譜。

紫外光-可見光-近紅外光分光光譜儀（UV-Vis-IR Spectrophotometer）主要係利用物質在不同波長吸光的能力差異，每一種物質皆有自己的獨特吸收光譜圖，因此可獲知材料之化學結構，其應用領域相當廣泛，如判定基材上所塗佈之奈米微粒產品，是否可以反射絕大部分的紫外線與紅外線，減少太陽光中紫外線的穿透率。材料的光學常數。

如對於不同波長光線的折射率、吸光率等，可以藉由橢圓偏光儀（ellipsometer）測定。橢圓偏光術可以測量表面及薄膜光學特性及厚度，其應用範圍非常廣泛，如半導體、光學薄膜、晶圓、金屬、介電薄膜、玻璃及有機薄膜等。

多光子激發掃描顯微鏡（multiphoton excitation microscope）可以提供三維成像而且擁有縱向解析能力的多光子激發及二倍頻（second harmonic generation）技術，利用繞射光柵將脈衝雷射中所含的所有頻率在空間中分開，透過準直透鏡以及高數值孔徑的物鏡構成的4f架構，將所有的頻率重合在物鏡的聚焦平面，使得僅在此聚焦平面上擁有最窄的脈衝寬度足以產生多光子激發的現象，在此聚焦平面前後脈衝寬度皆會因為脈衝雷射頻率再次分開而變寬，以達到擁有縱向解析的能力。生醫多光子影像掃描應用則包含：層組織影像訊號擷取、非線性光譜訊號偵測、非侵入式z軸光學掃描、3D影像重組、生物組織病理影像量測、螢光強度變化分析等。圖二（a）&（b）所示為攝入氧化石墨烯（graphene oxide）奈米粒子的細胞雙光子影像與小鼠肺部組織雙光子影像，肺部組織除了膠原蛋白、彈性纖維外，殘留的紅血球亦清晰可見，圖二（c）為對應之小鼠肺部組織Raman圖譜。

圖二：（a）攝入氧化石墨烯奈米粒子的細胞雙光子影像，影像大小為100×100 μm²；（b）小鼠肺部組織雙光子影像，影像大小為70×70 μm²；（c）小鼠肺部組織Raman圖譜。