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前言 7qon:]b4 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。 mDip P 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。 M<7 <L 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。 ", E6)r 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。 2t1 WbP1 《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。 *Dh.'bB! ^]'p927 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 +<:p`%
目录 9^0 'VRG
1.光源部分—引言 3 .)|jBC8|}
1.1垂直腔面发射激光器 3 *bn9j>|iv
1.2高功率二极管激光器 7 h1fJ`WT6,
1.3量子点发射器 12 %'\D _W&
1.3.1微米柱 12 |:!#k A
1.3.1.1旋转对称发射器 14 DBCL+QHA
1.3.2微透镜 18 ] 5P{*
1.3.2.1耦合至光纤 20 |Y(]. G,
1.3.3二维模型 22 1>a^Q
2.光掩模 23 Uvf-h4^J]:
2.1衰减相移掩模 24 C'n 9n!hR
2.1.1降基法 26 3I:DL#f
2.2独立的接触孔 33 j])iyn~-Ke
2.3 EUV掩模 37 "4g1I<
2.4光学成像 42 =eac,]31
3.散射测量 43 XIBw&mWf
3.1硅通孔技术 43 ]*i>KR@G
4.椭偏仪 48 Tj0eW(<!s
4.1 块状材料 48 TM!R[-\
5.光伏发电 51 l[ @\!;|
5.1 薄膜太阳能电池 51 DLS-WL
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 8H;TPa
6.表面等离子体光学 60 #l;Ekjfz
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 MLBZmM '
6.2等离子波导 66 nkhM1y
6.3等离子纳米天线 69 /unOZVr(
6.3.1共振扩张 71 7 UQD02
7.光纤 72 aE,x>I 7 D
7.1单模光纤 72 -2
t Z
7.2折射率渐变光纤 74 Y#]Y$n
7.3弯曲单模光纤 77 i":-g"d
7.4光子晶体光纤 78 F,:F9r?l,H
7.4.1空心光子晶体光纤 78 e1<28g
7.4.1.1核心模式过滤 80 iZSj T"l^
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 SI;G|uO;/
7.4.2多核光子晶体光纤 82 &-cI|
7.4.2.1减少计算域问题 84 \Z+v\5nmO
8.光学手性 85 9s*Lzi[}
8.1孤立散射体 85 G)< k5U4
8.2四分之一波片 88 oR-_=U^
9.散射光学元件 90 >wMsZ+@m
9.1光栅 91 pY8+;w
EI
9.1.1线栅 92 H?'VQ=j
9.1.2闪耀光栅 95 e6F:['j
9.1.3方形晶胞 97 Rdnd|
9.1.4六方晶胞 99 8L=QfKr
9.2孤立线栅 101 yaX,s 4p
9.3光阑 104 =<e# 2
9.4狭缝 106 qtgK}*9ptv
9.5十字交叉结构 109 |(P>'fat-p
9.6 纳米球 110 ]iz5VI@
10.硅光子 117 (|6q N
10.1脊形波导 117 j zPC9
10.2环形谐振腔 119 DV%t by
10.3光子晶体谐振腔 124 Tu6he8Q-
11.光子晶体 126
RM i
2Ip
11.1光子晶体谐振腔 126 pp{);
11.2光子晶体光纤 128 xxV{1, H2
11.3一维光子晶体 128 D 'u+3
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