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    [技术]《JCMsuite案例解析》 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-11-28
    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。 Ox7uG{t$#  
    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。 @Xq&t}*8  
    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。 VBbUl|X\  
    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。 !@^y)v  
    《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。 to!mz\F  
    Th7wP:iDP  
    讯技光电科技(有限)公司
    2022年2月 上海 i>tW|N  
    %z-dM` i  
    目录 8S.')<-f  
    1.光源部分—引言 3 /FP~jV!z  
    1.1垂直腔面发射激光器 3 w69>tC  
    1.2高功率二极管激光器 7 ;OQ'B=uK  
    1.3量子点发射器 12 Jw:Fj {D  
    1.3.1微米柱 12 pAJ=f}",]E  
    1.3.1.1旋转对称发射器 14 y3={NB+  
    1.3.2微透镜 18 k_*XJ<S!Y  
    1.3.2.1耦合至光纤 20 I%;Rn:zl  
    1.3.3二维模型 22 j<l#qho{h  
    2.光掩模 23 'GV&]   
    2.1衰减相移掩模 24 hi;WFyJTu  
    2.1.1降基法 26 A$9q!Ui#d  
    2.2独立的接触孔 33 x1 ;rb8  
    2.3 EUV掩模 37 %PQldPL8  
    2.4光学成像 42 !sg%6H?}  
    3.散射测量 43 ~a'nHy1  
    3.1硅通孔技术 43 o5N]((9  
    4.椭偏仪 48 \3t,|%v  
    4.1 块状材料 48 ?vZWUWa  
    5.光伏发电 51 7XUhJN3n  
    5.1 薄膜太阳能电池 51 V~'k1P4  
    5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 -d|BO[4j  
    6.表面等离子体光学 60 ?-pxte8  
    6.1孤立的狭缝和凹槽 61 ?)!SmN/  
    6.2等离子波导 66 Rz.i/w g}  
    6.3等离子纳米天线 69 lp:_H-sG  
    6.3.1共振扩张 71 f*{M3"$E  
    7.光纤 72 8s QQK.N(  
    7.1单模光纤 72 ltNuLZ  
    7.2折射率渐变光纤 74 McT\ R{/  
    7.3弯曲单模光纤 77 Rz`@N`U  
    7.4光子晶体光纤 78 PzIy">plm  
    7.4.1空心光子晶体光纤 78 MS{Hz,I,  
    7.4.1.1核心模式过滤 80 NlA*\vco  
    7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 jmRhAJV  
    7.4.2多核光子晶体光纤 82 xh{mca>?G  
    7.4.2.1减少计算域问题 84 *w=z~Jq^R"  
    8.光学手性 85 qzz[y#q(  
    8.1孤立散射体 85 C@ FxB[  
    8.2四分之一波片 88 IgLVn<5n  
    9.散射光学元件 90 GMEw  
    9.1光栅 91 0FG5_t"",\  
    9.1.1线栅 92 |)^clkuGX  
    9.1.2闪耀光栅 95 HMF8;,<_w?  
    9.1.3方形晶胞 97 f8^"E $"  
    9.1.4六方晶胞 99 J=@hk@Nq#  
    9.2孤立线栅 101 86/.8  
    9.3光阑 104 +*n] tlk  
    9.4狭缝 106 6e,Apj 0  
    9.5十字交叉结构 109 nARxn#<+  
    9.6 纳米球 110 'n>K^rA  
    10.硅光子 117 ?x:m;z/  
    10.1脊形波导 117 9Kc0&?q@D  
    10.2环形谐振腔 119 %'$f ?y  
    10.3光子晶体谐振腔 124 \^yXc*C  
    11.光子晶体 126 o(:{InpV%A  
    11.1光子晶体谐振腔 126 y= 2=DU  
    11.2光子晶体光纤 128 T:c7@^=  
    11.3一维光子晶体 128     GNs#oM  
     
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