前言
 mJ[LmQ<:  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。
 wvsTP32]   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。
 _qM'm^z5  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。
 ,.G6c=pZ  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。
 ]#TL~u[  《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。
 }8 fG+H.    M'Q{2%:>a  讯技光电科技(有限)公司
 -7hU1j~I  2022年2月 上海 
 'GS1"rkW<5   @C7#xGD  目录
 0}-&v+   1.光源部分—引言 3
 %TvunV7NQS  1.1垂直腔面发射
激光器 3
 ^`Vt<DMT  1.2高功率二极管激光器 7
 M"ZP s   1.3量子点发射器 12
 
VTy!<I  1.3.1微米柱 12
 'l)@MXbGL  1.3.1.1旋转对称发射器 14
 {b8!YbG  1.3.2微
透镜 18
 G{$9e}#  1.3.2.1耦合至光纤 20
 XBdC/DM[  1.3.3二维模型 22
 n-}.Yc  2.光掩模 23
 	*!Vic#D%  2.1衰减相移掩模 24
 A:0  2.1.1降基法 26
 6t<~. 2'  2.2独立的接触孔 33
 u7<B*d:	  2.3 EUV掩模 37
 e#)}. 
  2.4光学成像 42
 ]Y}faW(&Y  3.散射测量 43
 qXCl6Yo8  3.1硅通孔技术 43
 >pT92VN  4.椭偏仪 48
 &X9#{:l=  4.1 块状材料 48
 (;+JM*c2N  5.光伏发电 51
 WOzdYeeG  5.1 薄膜
太阳能电池 51
 o#4Wn'E  5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59
 \$<kJ||lS  6.表面等离子体光学 60
 #AFr@n  6.1孤立的狭缝和凹槽 61
 )j]S;Mr  6.2等离子波导 66
 `3*>tq  6.3等离子纳米天线 69
 QaUh+k<6  6.3.1共振扩张 71
 !f	V.#9AB#  7.光纤 72
 =3 }@\f#  7.1单模光纤 72
 p$0;~1vH  7.2折射率渐变光纤 74
 M%1-fd  7.3弯曲单模光纤 77
 rX{QgyY&
  7.4光子晶体光纤 78
 T<mk98CdE  7.4.1空心光子晶体光纤 78
 mv)M9c,`  7.4.1.1核心模式过滤 80
 RT	F9;]Ti  7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82
 mAX]m 1s  7.4.2多核光子晶体光纤 82
 #B&D  7.4.2.1减少计算域问题 84
 7Z93`A-=  8.光学手性 85
 JU1U=Lu."  8.1孤立散射体 85
 ;yx+BaG~?  8.2四分之一波片 88
 )jn|+M  9.散射光学元件 90
 l)Q,*i   9.1光栅 91
 8n,i5>!d  9.1.1线栅 92
 cs8bRXjHa  9.1.2闪耀光栅 95
 t9zPJQlT}  9.1.3方形晶胞 97
 VQ$=F8ivG  9.1.4六方晶胞 99
 xEOR\(Z^  9.2孤立线栅 101
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