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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。 y.?Q 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。 0{sYD*gK] 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。 Y$nI9 本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章，分别介绍了不同应用领域的案例介绍，包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程，从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程，旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 z-;yDB:~t 《JCMsuite案例指导书籍》，是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来，译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助，通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处，敬请同行读者批评和指正。 RbJbVFz8C {z 7kW@c 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 gbN@EJ
目录 ;N!W|G
1.光源部分—引言 3 4/E>k <MA
1.1垂直腔面发射激光器 3 Zksow} %
1.2高功率二极管激光器 7 n /Dk~Q)
1.3量子点发射器 12 vff`Xh>k (
1.3.1微米柱 12 77~l~EX
1.3.1.1旋转对称发射器 14 onF?;>[
1.3.2微透镜 18 f%c-
1.3.2.1耦合至光纤 20 ]hlYm T
1.3.3二维模型 22 G-W(giF;NO
2.光掩模 23 1zc-$B`t
2.1衰减相移掩模 24 'cvc\=p
2.1.1降基法 26 .*+e?-
2.2独立的接触孔 33 f<P>IE
2.3 EUV掩模 37 ~A-VgBbU>_
2.4光学成像 42 o3> D~9
3.散射测量 43 lZ5TDS
3.1硅通孔技术 43 _`q ei0
4.椭偏仪 48 3R Z D=`
4.1 块状材料 48 fg~9{1B
5.光伏发电 51 )*_n/^m
5.1 薄膜太阳能电池 51 t$5)6zG
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 T.iVY5^<
6.表面等离子体光学 60 G,A;`:/
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 IC@-`S#F
6.2等离子波导 66 <!I^ xo [
6.3等离子纳米天线 69 vAo|o *
6.3.1共振扩张 71 ]|)M /U *
7.光纤 72 C_
(s
7.1单模光纤 72 ) G F>]|CG
7.2折射率渐变光纤 74 L Olj8T8Z
7.3弯曲单模光纤 77 eVuju r$P
7.4光子晶体光纤 78 C}cYG
7.4.1空心光子晶体光纤 78 jGKas I`
7.4.1.1核心模式过滤 80 ]6TX ) 1
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 6sl2vHzA
7.4.2多核光子晶体光纤 82 \_PD@A9
7.4.2.1减少计算域问题 84 _chX
{_Hu-
8.光学手性 85 4z^5|$?_ta
8.1孤立散射体 85 r[y3@SE5
8.2四分之一波片 88 ~h6aTN
9.散射光学元件 90 !nyUAZ9 :
9.1光栅 91 lO5*n|Ic,
9.1.1线栅 92 ^+q4* X6VB
9.1.2闪耀光栅 95 {B+{2;Zk
9.1.3方形晶胞 97 zHW}A
`Rz
9.1.4六方晶胞 99 :} 9Lb)Yp
9.2孤立线栅 101 rH5'+x K
9.3光阑 104
h@"u ==0
9.4狭缝 106 'Z ,T,zW
9.5十字交叉结构 109 &P3ep[]j
9.6 纳米球 110 !L\P.FP7b
10.硅光子 117 sH{ 4 .tw
10.1脊形波导 117 6qp'
_?
10.2环形谐振腔 119 yZDS>7H
10.3光子晶体谐振腔 124 V(
bU=;Qo
11.光子晶体 126 K18Sj,]B
11.1光子晶体谐振腔 126 ;,F:.<P
11.2光子晶体光纤 128 ^=gzm s
11.3一维光子晶体 128 kmfxk/F }
 有兴趣的可以联系我 ^Q""N<
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