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    [技术]《JCMsuite案例解析》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-11-28
    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。 BadnL<cj]  
    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。 Ao\Im(?  
    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。 D$VRE^k  
    本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章,分别介绍了不同应用领域的案例介绍,包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程,从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程,旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 R`,|08E  
    《JCMsuite案例指导书籍》,是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来,译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助,通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处,敬请同行读者批评和指正。 % zO>]f&  
    N;4wbUPL7h  
    讯技光电科技(有限)公司
    2022年2月 上海 uvi&! )x  
    7tne/Yz  
    目录 #$l:%  
    1.光源部分—引言 3 E@-5L9eJ\  
    1.1垂直腔面发射激光器 3 xl9S=^`=  
    1.2高功率二极管激光器 7 8[#EC3  
    1.3量子点发射器 12 ]1M Z:]k  
    1.3.1微米柱 12 ,:0!+1  
    1.3.1.1旋转对称发射器 14 z`,dEGfh^  
    1.3.2微透镜 18 <`NtTG  
    1.3.2.1耦合至光纤 20 V`G^Jyj  
    1.3.3二维模型 22 ^?|d< J:{  
    2.光掩模 23 &ViK9  
    2.1衰减相移掩模 24 Yy,XKIqU  
    2.1.1降基法 26 SAE'y2B*  
    2.2独立的接触孔 33 O^_CqT%  
    2.3 EUV掩模 37   `#l1  
    2.4光学成像 42 V 7D<'!  
    3.散射测量 43 PJ,G_+b!  
    3.1硅通孔技术 43 AYDAt5K_  
    4.椭偏仪 48 "BIhd*K[~  
    4.1 块状材料 48 V;gC[7H  
    5.光伏发电 51 }0]iS8*tL  
    5.1 薄膜太阳能电池 51 V(Cxd.u   
    5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 ft~QVe!  
    6.表面等离子体光学 60 .pH 4[~  
    6.1孤立的狭缝和凹槽 61 e}(8BF  
    6.2等离子波导 66 i O$ ?No  
    6.3等离子纳米天线 69 k#Qjm9V  
    6.3.1共振扩张 71 l~[ K.p&  
    7.光纤 72 W{1l?Wo  
    7.1单模光纤 72 =%|f-x  
    7.2折射率渐变光纤 74 ~*`wRiUhis  
    7.3弯曲单模光纤 77 #TcX5  
    7.4光子晶体光纤 78 j$4lyDfD  
    7.4.1空心光子晶体光纤 78 !j3Xzn9  
    7.4.1.1核心模式过滤 80 "V5_B^Gzb]  
    7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 JURg=r]LI  
    7.4.2多核光子晶体光纤 82 ZgmK~iJ  
    7.4.2.1减少计算域问题 84 Q |hBGH9:B  
    8.光学手性 85 b#n  
    8.1孤立散射体 85 Z% ]LZ/O8  
    8.2四分之一波片 88 NOf{Xx<#k  
    9.散射光学元件 90 %VE FruM  
    9.1光栅 91 oG-Eac,  
    9.1.1线栅 92 3@* ~>H  
    9.1.2闪耀光栅 95 mq4VwT  
    9.1.3方形晶胞 97 HUbXJsSP  
    9.1.4六方晶胞 99 hMgk+4*  
    9.2孤立线栅 101 v7v>  
    9.3光阑 104 SCjVzvG$yg  
    9.4狭缝 106 &E@mCQ1  
    9.5十字交叉结构 109 IvI;Q0E-3  
    9.6 纳米球 110 `W7;-  
    10.硅光子 117 #IeG/t(  
    10.1脊形波导 117 !:~C/B{  
    10.2环形谐振腔 119 )&-n-m@E  
    10.3光子晶体谐振腔 124 mS.!lkV  
    11.光子晶体 126 nO;ox*Bk+8  
    11.1光子晶体谐振腔 126 ZIc-^&`r=  
    11.2光子晶体光纤 128 ,t|_Nc  
    11.3一维光子晶体 128
    24f N3  
     
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