前言
,.7*Hpa 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。
Ipf=ZD 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。
^Gqt+K% 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。
j!7{|EQFcl 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。
hX=A)73( 《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。
pNKhc#-w < Pky9o; 讯技光电科技(有限)公司
f>N!wgo[ 2022年2月 上海
3 yB!M IWY;=" 目录
6,0_)O}\b 1.光源部分—引言 3
GhIKvX_N 1.1垂直腔面发射
激光器 3
Y4v|ko`l% 1.2高功率二极管激光器 7
9T*v9d 1.3量子点发射器 12
HlH64w2^R 1.3.1微米柱 12
]{ntt}3G, 1.3.1.1旋转对称发射器 14
* /:x sI 1.3.2微
透镜 18
[x,>?~6ek 1.3.2.1耦合至光纤 20
AD|2qM)) 1.3.3二维模型 22
~V\D|W9 2.光掩模 23
PEW=@xj2y 2.1衰减相移掩模 24
~,i-8jl, 2.1.1降基法 26
#6CC3TJ'k 2.2独立的接触孔 33
<y?r!l=Am 2.3 EUV掩模 37
9R7A8 2.4光学成像 42
7eV
di* 3.散射测量 43
.8by"?** 3.1硅通孔技术 43
6I4oi@hZz 4.椭偏仪 48
~NpA".PB 4.1 块状材料 48
+Zaj,oEE
5.光伏发电 51
m>MB7,C;N 5.1 薄膜
太阳能电池 51
BEre*J 5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59
-@0GcUE:r 6.表面等离子体光学 60
#?/< 6.1孤立的狭缝和凹槽 61
v#U"pn|M 6.2等离子波导 66
tF{D= ;G 6.3等离子纳米天线 69
|bO"_U 6.3.1共振扩张 71
=g|IG
[V 7.光纤 72
a
0GpfW$t 7.1单模光纤 72
% a@>_ 7.2折射率渐变光纤 74
V 7Ek-2M 7.3弯曲单模光纤 77
TX&Jt% 7.4光子晶体光纤 78
!qM=a3 7.4.1空心光子晶体光纤 78
kNobl 7.4.1.1核心模式过滤 80
IVAmV!.z 7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82
@NNq z 7.4.2多核光子晶体光纤 82
i;_t I#:A 7.4.2.1减少计算域问题 84
G}ob<`o|" 8.光学手性 85
+O*/"]h 8.1孤立散射体 85
\E*d\hrl{ 8.2四分之一波片 88
&C"L 9.散射光学元件 90
2kIa*#VOJ 9.1光栅 91
".<DAs j 9.1.1线栅 92
8j=}u/T@F 9.1.2闪耀光栅 95
br":y>=, 9.1.3方形晶胞 97
v33dxZ' 9.1.4六方晶胞 99
;;:-l99 9.2孤立线栅 101
~;#Y9>7\\' 9.3光阑 104
8q,6}mV
9.4狭缝 106
V;:j ZpG 9.5十字交叉结构 109
L_wk~z 9.6 纳米球 110
\ywXi~+kUv 10.硅光子 117
n8" .XS 10.1脊形波导 117
ck.w
5|$ 10.2环形谐振腔 119
L;'"A#Pa 10.3光子晶体谐振腔 124
WYEKf9} 11.光子晶体 126
#]ypHVE 11.1光子晶体谐振腔 126
cM$P`{QrM 11.2光子晶体光纤 128
dAkgR~ 11.3一维光子晶体 128
>76\nGO 有兴趣可以扫码加微咨询
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