[产品]《JCMsuite案例解析》 [复制链接]

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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。 UeV2`zIg`  
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。 Ck8`$x&t  
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。 WY_}D!O  
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。 _m;0%]+  
《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。 %Js3Y9AL C  
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目录 %Ez%pT0TQ#  
1.光源部分—引言 3 e.hHpjWi?Z  
1.1垂直腔面发射激光器 3 an={h,  
1.2高功率二极管激光器 7 !;.i#c_u  
1.3量子点发射器 12 xfCq;?MupW  
1.3.1微米柱 12 hAi50q;z  
1.3.1.1旋转对称发射器 14 ]b4*`}\
 
1.3.2微透镜 18 htk5\^(X  
1.3.2.1耦合至光纤 20 A<
2_V1  
1.3.3二维模型 22 $]|fjB#D  
2.光掩模 23 SoeL_#+^W  
2.1衰减相移掩模 24 ke_Dd?  
2.1.1降基法 26 I$xfCu  
2.2独立的接触孔 33 P$S>=*`n U  
2.3 EUV掩模 37 dDbPM9]5  
2.4光学成像 42 6DqV1'  
3.散射测量 43 :]iV*zo_
 
3.1硅通孔技术 43 #X'!wr|-  
4.椭偏仪 48 34_:.QK-  
4.1 块状材料 48 <^6|ZgR  
5.光伏发电 51 = q9>~E{}  
5.1 薄膜太阳能电池 51 eyBLgJt8P  
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 jv<BGr=4;  
6.表面等离子体光学 60 D@*<p h=  
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 =Y#)c]`  
6.2等离子波导 66 o
7<pI8\  
6.3等离子纳米天线 69 qFp }+
s  
6.3.1共振扩张 71 r7o63]  
7.光纤 72 Ql&5fyW  
7.1单模光纤 72 -8;U1^#  
7.2折射率渐变光纤 74 +168!Jw;  
7.3弯曲单模光纤 77 XBe!9/'k>  
7.4光子晶体光纤 78 ax0RtqtR&  
7.4.1空心光子晶体光纤 78 s9svuFb  
7.4.1.1核心模式过滤 80 |S[Gg  
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 {;1Mud  
7.4.2多核光子晶体光纤 82 LnP={s

 
7.4.2.1减少计算域问题 84 7.-Q9xv  
8.光学手性 85 ,<s'/8Ik  
8.1孤立散射体 85 N-EVHe'}6  
8.2四分之一波片 88 ce-5XqzY@  
9.散射光学元件 90 jPU:&1(_ n  
9.1光栅 91 PrqN5ND  
9.1.1线栅 92 2Sbo7e  
9.1.2闪耀光栅 95 bzD <6Z  
9.1.3方形晶胞 97 aF1i!Z  
9.1.4六方晶胞 99 l\<*9m<  
9.2孤立线栅 101 .E}fk,hLB  
9.3光阑 104 1eQa54n  
9.4狭缝 106 BS*IrH H  
9.5十字交叉结构 109 Tl"GOpH\]  
9.6 纳米球 110 g>)&Q>}=W  
10.硅光子 117 89ivyv;]U  
10.1脊形波导 117 G6wBZ?)k  
10.2环形谐振腔 119 \g&P5  
10.3光子晶体谐振腔 124 W,dqk=n  
11.光子晶体 126 78&(>8@m  
11.1光子晶体谐振腔 126 6qg_&woJ3  
11.2光子晶体光纤 128 l2Z!;Wm(  
11.3一维光子晶体 128 21i?$ uU  
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