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前言 ~G6Ox) / 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。 g0["^P1tV 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。 yL-YzF2 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。
t!_<~ 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。 !'9Feoez 《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。 gq'Y!BBQy Rx=>6,)' 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 {C N~S*m
目录 [rV>57`YD
1.光源部分—引言 3 waj0"u^#
1.1垂直腔面发射激光器 3 fy@<&U5rg
1.2高功率二极管激光器 7 3!|;iJRH
1.3量子点发射器 12 +Z !)^j
1.3.1微米柱 12 cmU1!2.1E
1.3.1.1旋转对称发射器 14 7 *`h/
1.3.2微透镜 18 `3WFjU 5a
1.3.2.1耦合至光纤 20 +{f:cea (1
1.3.3二维模型 22 UKT%13CO4U
2.光掩模 23 ORJIo
2.1衰减相移掩模 24 p o2!
2.1.1降基法 26 67G?K;)e
2.2独立的接触孔 33 S ]Mw #O|
2.3 EUV掩模 37 ,NyY>~+
2.4光学成像 42 TU,s*D&e
3.散射测量 43 8y.wSu
3.1硅通孔技术 43 V8C:"UZ;
4.椭偏仪 48 q(.sq12<<W
4.1 块状材料 48 Ch|jtVeuyJ
5.光伏发电 51 TE7nJ gm
5.1 薄膜太阳能电池 51 # Oc ]
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5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 yDegcAn?
6.表面等离子体光学 60 q=Sgk>NA
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 xRzFlay 8
6.2等离子波导 66 _M`--.{\O[
6.3等离子纳米天线 69 ~O
oidKT
6.3.1共振扩张 71 J$GUB3
G
7.光纤 72 ~5%W:qwQ
7.1单模光纤 72 i%#+\F.&
7.2折射率渐变光纤 74 U4C 9<h&
7.3弯曲单模光纤 77 q$Zh@
7.4光子晶体光纤 78 "!ug_'VW
7.4.1空心光子晶体光纤 78 ,*& :2o_r
7.4.1.1核心模式过滤 80 (3 Two}
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 q1"$<# t
7.4.2多核光子晶体光纤 82 -$cmG4
7.4.2.1减少计算域问题 84 t\k$ };qJ
8.光学手性 85 t4zkt!`B
8.1孤立散射体 85 C'.L20qW
8.2四分之一波片 88 NV72
9.散射光学元件 90 "$+Jnc!!
9.1光栅 91 /v1Q4mq
9.1.1线栅 92 ff,pvk8N5
9.1.2闪耀光栅 95 e.7 E U
9.1.3方形晶胞 97
-p f}
9.1.4六方晶胞 99 -.u]GeMy
9.2孤立线栅 101 }Qn&^[[miL
9.3光阑 104 2Mc3|T4)U
9.4狭缝 106 tl,.f jZn
9.5十字交叉结构 109 *`ua'"="k
9.6 纳米球 110 ?(D q ?-.
10.硅光子 117 Tc>
10.1脊形波导 117 cl=EA6P\X
10.2环形谐振腔 119 Lsq A**=
10.3光子晶体谐振腔 124 ([T>.s
11.光子晶体 126 }Jy8.<Gd^
11.1光子晶体谐振腔 126 SPX$ U5&
11.2光子晶体光纤 128 Wu c S:8#|
11.3一维光子晶体 128 H]{v;;'~
dx5#\"KX=,
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