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微纳光学是当前光学学科发展最活跃的前沿之一，结合了光子学与纳米技术的前沿成果，主要优点是能在局域电磁相互作用的基础上实现许多全新的功能，成为21世纪不可或缺的关键科学和技术。微纳光学不仅是光学领域的前沿研究方向之一，也是目前新型光电子产业的重要发展方向，在光通信、光互联、光存储、传感成像、传感测量、显示、固体照明、生物医学、安全、绿色能源等领域起到不可替代的作用。在这些广泛的应用领域可以使用JCMsuite进行模拟分析与设计，大大降低时间成本和物料成本。 _ @\-`>J JCMsuite是基于有限元方法(FEM)的一款纳米光学软件包。使用有限元方法(FEM)计算复杂纳米光学系统中电磁场分布，为解决科学和技术挑战提供了一种通用、严格且非常快速的方法。JCMsuite可以解决时谐麦克斯韦方程组的光散射问题、波导设计问题和光学共振问题，以及线性弹性问题、热传导问题以及这些类型的任何耦合问题。 Y_ $!XIJ4 通过JCMsuite，用户可以定义各种材料特性，例如复杂和各向异性的材料的介电常数和磁导率张量、分散特性、导热率和刚度。软件依赖基于残差的误差估计，自动选择各种数值设置，例如有限元度和PML(完全匹配层)设置。同时也特别关注光学上所有必要的后期处理和有效计算，例如傅立叶变换、远场、能量通量、重叠积分、光学成像、共振扩展和赛尔因子。 |C./gdq 本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章，分别介绍了不同应用领域的案例介绍，包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程，从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程，旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 z Lr:zf l 《JCMsuite案例指导书籍》，是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来，译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助，通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处，敬请同行读者批评和指正。 w,6gnO @QJPcF" 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 vKoQ !7g
目录 0p3) t
1.光源部分—引言 3 M| }?5NS
1.1垂直腔面发射激光器 3 s;<]gaonB_
1.2高功率二极管激光器 7 &K c45
1.3量子点发射器 12 %A
`9[icy
1.3.1微米柱 12 r8y,$Mv<)0
1.3.1.1旋转对称发射器 14 4t*VI<=<[
1.3.2微透镜 18 Kk. \P|k2
1.3.2.1耦合至光纤 20 ]\ZJaU80I~
1.3.3二维模型 22 M YJDfI
2.光掩模 23 J|V* g]#kP
2.1衰减相移掩模 24 IwXQbJ3v_
2.1.1降基法 26
CU\r
I
2.2独立的接触孔 33 { IB4%,qT
2.3 EUV掩模 37 1i qgTi>
2.4光学成像 42 ~E DO< O>3
3.散射测量 43 wMm+E "}W
3.1硅通孔技术 43 F+zH gE
4.椭偏仪 48 :q1j?0 {2N
4.1 块状材料 48 G^P9_Sw]d3
5.光伏发电 51 Ki :98a$
5.1 薄膜太阳能电池 51 0 n{+ _
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 z5^Se!`5
6.表面等离子体光学 60 R=NK3iGT f
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 hsw s7sH
6.2等离子波导 66 JDpW7OrDc
6.3等离子纳米天线 69 L {f0r !d|
6.3.1共振扩张 71 v{SYz<(
7.光纤 72 eZpi+BRS6
7.1单模光纤 72 6XhS
g0s
7.2折射率渐变光纤 74
#s=\
7.3弯曲单模光纤 77 @MH/e fW.
7.4光子晶体光纤 78 oXwc il
7.4.1空心光子晶体光纤 78 kzKQ5i $G
7.4.1.1核心模式过滤 80 !q+
%]k?x
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 O,&p"K&Z
7.4.2多核光子晶体光纤 82 <UwA5X`0e.
7.4.2.1减少计算域问题 84 t(^Lh.<a
8.光学手性 85
o2y
#Yk
8.1孤立散射体 85 }N3Ur~X\
8.2四分之一波片 88 UD'e%IVw
9.散射光学元件 90 }WNgKw
9.1光栅 91 /h!iLun7I
9.1.1线栅 92 L# T`h}1Z
9.1.2闪耀光栅 95 rYyEs
I#qo
9.1.3方形晶胞 97 !E/%H v1
9.1.4六方晶胞 99 iaaD1 <m
9.2孤立线栅 101 Wf
*b"#
9.3光阑 104 XR)I,@i`'
9.4狭缝 106 xe1xP@e?
9.5十字交叉结构 109 @ao Hz8K
9.6 纳米球 110 q'[yYPDX5x
10.硅光子 117 ;Uj=rS`Q
10.1脊形波导 117 ;fY)7
'
10.2环形谐振腔 119 ~o/ e0
10.3光子晶体谐振腔 124 03y5$ kQ
11.光子晶体 126 ' l'[ U
11.1光子晶体谐振腔 126 p~u11rH
11.2光子晶体光纤 128 C Y8=prC
11.3一维光子晶体 128 gl6 *bB=
有兴趣的可以联系我 X?] 1/6rV
P-lE,X
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