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《JCMsuite案例解析》 D&]SPhX 前言 TYB^CVSZ 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。 OP> '<FK 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。 s cA&:y 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。 /r]IY. 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。 paiF ah 《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。 v'DL >Y lJ }lO,g 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 0h#' 3z<
目录 :.Np7[~{
1.光源部分—引言 3 Mb+cXdZb
1.1垂直腔面发射激光器 3 :PjHs Np;^
1.2高功率二极管激光器 7 0A| .ch
1.3量子点发射器 12 -,p(PK
1.3.1微米柱 12 QDyL0l{C
1.3.1.1旋转对称发射器 14 e yUo67'7
1.3.2微透镜 18 wLNO\JP'
1.3.2.1耦合至光纤 20 o,u-%
1.3.3二维模型 22 $ %sOL(
r
2.光掩模 23 8wwD\1pLS
2.1衰减相移掩模 24 `F(KM '
2.1.1降基法 26 &{" aD&
2.2独立的接触孔 33 )Ibp%' H
2.3 EUV掩模 37 \/'u (|G
2.4光学成像 42 mO]>(^c
3.散射测量 43 J6|5*|*^
3.1硅通孔技术 43 &|55:Y87
4.椭偏仪 48 Rsq b<+7
4.1 块状材料 48 }cMb0`oA
5.光伏发电 51 _kgw+NA&-H
5.1 薄膜太阳能电池 51 XG*Luc-v
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 8g&uCv/Uk
6.表面等离子体光学 60 .3!=]=
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 @e+QGd;}
6.2等离子波导 66 p]IF=~b
6.3等离子纳米天线 69 vB KBMnSd
6.3.1共振扩张 71 mmEr2\L
7.光纤 72 vMDV%E S1t
7.1单模光纤 72 vJ }^ p }
7.2折射率渐变光纤 74 X8 p-VCkV
7.3弯曲单模光纤 77 Xb3z<r
7.4光子晶体光纤 78 V%
psaT=)P
7.4.1空心光子晶体光纤 78 jj.i W@m
7.4.1.1核心模式过滤 80 d\D.l^
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 ZB<goE g
7.4.2多核光子晶体光纤 82 t- i;
7.4.2.1减少计算域问题 84 27G6C`}
8.光学手性 85 z4{ H=
8.1孤立散射体 85 )<t5' +d%
8.2四分之一波片 88 Mb uD8 B
9.散射光学元件 90 G nkNoaU
9.1光栅 91 8"Hy'JA$O
9.1.1线栅 92 >
QDmSy*&
9.1.2闪耀光栅 95 H h4$Qr;R
9.1.3方形晶胞 97 X^eTf-*T
9.1.4六方晶胞 99 +|KnO
9.2孤立线栅 101 OT&J OTk\
9.3光阑 104 V8 }yK$4b
9.4狭缝 106 |fO Qm
9.5十字交叉结构 109 iE!\) 7y
9.6 纳米球 110 v :nm#P%P
10.硅光子 117 uL\ B[<:
10.1脊形波导 117 8:|F'{<<b
10.2环形谐振腔 119 vzd1:'^t
10.3光子晶体谐振腔 124 "VRc R
11.光子晶体 126 >PGW>W$
11.1光子晶体谐振腔 126 F /IXqj
11.2光子晶体光纤 128 bO8 g#rO
11.3一维光子晶体 128 CMI%jyiX
有兴趣可以扫码加微咨询 `rN,*kcP
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