《JCMsuite案例解析》

>f3k3XWRT   前言 sz) {uOI   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。 8j({=xb g&   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。 us(sZG   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。 #IcT @(   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。 N}e(.   《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。 GIJV;7~   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 bi,rMgW   5LnB]dW   Y>c5:F;   目录 C _k_D   1.光源部分—引言 3 \v B9fA:*   1.1垂直腔面发射激光器 3 K.c6Rg   1.2高功率二极管激光器 7 9~*_(yjF   1.3量子点发射器 12 jnx+wcd   1.3.1微米柱 12 V1AEjh   1.3.1.1旋转对称发射器 14 xX[{E x   1.3.2微透镜 18 u&Ie%@:h9R   1.3.2.1耦合至光纤 20 (*c`<|)   1.3.3二维模型 22 %6vMpB`g   2.光掩模 23 c'm-XL_La   2.1衰减相移掩模 24 +Uc&%Px   2.1.1降基法 26 AF07KA#   2.2独立的接触孔 33 9'1;-^U1   2.3 EUV掩模 37 VbY>l' rY   2.4光学成像 42 qugPs(uQ   3.散射测量 43 ]ys4   3.1硅通孔技术 43 BBZ)H6TzL   4.椭偏仪 48 gw*yIZ@3)   4.1 块状材料 48 cftn`:(&8   5.光伏发电 51 yBD.Cs@   5.1 薄膜太阳能电池 51 jtlDSf#   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 mw%[qeLV   6.表面等离子体光学 60 @/Wty@PU   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 C=pPI    6.2等离子波导 66 8 *Nt&`@   6.3等离子纳米天线 69 {&Gk.ODI7   6.3.1共振扩张 71 n[S41809<   7.光纤 72 KD<; ?oN<O   7.1单模光纤 72 \3@2rW"5   7.2折射率渐变光纤 74 Z"PDOwj5   7.3弯曲单模光纤 77 *=KexOa9   7.4光子晶体光纤 78 #RZJ1uL   7.4.1空心光子晶体光纤 78 9# .NPfMF   7.4.1.1核心模式过滤 80 [ a65VR~J   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 vX!dMJa0   7.4.2多核光子晶体光纤 82 S|Ij q3   7.4.2.1减少计算域问题 84 y}H*p   8.光学手性 85 GurE7J^=   8.1孤立散射体 85 S{r)/~/   8.2四分之一波片 88 y("0Xve   9.散射光学元件 90 xX=IMM3   9.1光栅 91 hr 6LB&d_   9.1.1线栅 92 \!4ghev3   9.1.2闪耀光栅 95 au9Wo<mR   9.1.3方形晶胞 97 5)o-]S>   9.1.4六方晶胞 99 |rms[1<_   9.2孤立线栅 101 1V?Sj    9.3光阑 104 *j|Tm7C   9.4狭缝 106 PY3V u]zD   9.5十字交叉结构 109 O7#}8-@}<u   9.6 纳米球 110 th>yi)m   10.硅光子 117 VHY<(4@   10.1脊形波导 117 MjF.>4   10.2环形谐振腔 119 zI*/u)48   10.3光子晶体谐振腔 124 h-v&I>   11.光子晶体 126 m@ 'I|!^   11.1光子晶体谐振腔 126 @ 8 yE(   11.2光子晶体光纤 128 /x"pj3   11.3一维光子晶体 128

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