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    [技术]《JCMsuite案例解析》 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 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。 pTYV@5|  
    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。 52*KRq o  
    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。 h{PJ4U{W  
    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。 Lo9 \[4FP  
    《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。 tqU8>d0^  
    =?hbi]  
    讯技光电科技(有限)公司
    2022年2月 上海 p"n3JV.~k+  
    (8GA;:G7G  
    目录 )U2%kmt  
    1.光源部分—引言 3 \@7 4I7  
    1.1垂直腔面发射激光器 3 DEenvS`,P  
    1.2高功率二极管激光器 7 a S+i`A:a  
    1.3量子点发射器 12 B=i%Z _r]w  
    1.3.1微米柱 12 rT{ 2  
    1.3.1.1旋转对称发射器 14 K$ |!IXs  
    1.3.2微透镜 18 t`x_@pr  
    1.3.2.1耦合至光纤 20 /5:qS\Zl  
    1.3.3二维模型 22 pf_`{2.\uO  
    2.光掩模 23 0MOn>76$N  
    2.1衰减相移掩模 24 p"NuR4   
    2.1.1降基法 26 Dr#V^"Dte  
    2.2独立的接触孔 33 gL wNHS  
    2.3 EUV掩模 37 Mwd.S  
    2.4光学成像 42 9Cw !<  
    3.散射测量 43 p,2H8I){  
    3.1硅通孔技术 43 %U&ztvR0C  
    4.椭偏仪 48 ze#ncnMo  
    4.1 块状材料 48 &_Gu'A({J  
    5.光伏发电 51 Q".p5(<  
    5.1 薄膜太阳能电池 51 ^}hSsE  
    5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 Eqt>_n8  
    6.表面等离子体光学 60 Ns[.guWu-  
    6.1孤立的狭缝和凹槽 61 ? )"v~vs  
    6.2等离子波导 66 R #m1Aa  
    6.3等离子纳米天线 69 FVoKNaK-  
    6.3.1共振扩张 71 + oNr c.  
    7.光纤 72 bKPjxN?!9  
    7.1单模光纤 72 tqOx8%  
    7.2折射率渐变光纤 74  W o$UV  
    7.3弯曲单模光纤 77 q%Lw#f  
    7.4光子晶体光纤 78 "I45=nf  
    7.4.1空心光子晶体光纤 78 >  ,P,{"  
    7.4.1.1核心模式过滤 80 x@<!#d+  
    7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 )$E'2|Gm/  
    7.4.2多核光子晶体光纤 82 ?B:],aztf  
    7.4.2.1减少计算域问题 84 lJBZ0  
    8.光学手性 85 ]\J(  
    8.1孤立散射体 85 4{ exv  
    8.2四分之一波片 88 unkA%x{W;  
    9.散射光学元件 90 o%73M!-  
    9.1光栅 91 78u=Jz6  
    9.1.1线栅 92 $ 4A!Y  
    9.1.2闪耀光栅 95 V4x6,*)e  
    9.1.3方形晶胞 97 \&%y4=y<sE  
    9.1.4六方晶胞 99 3- 4jSN\  
    9.2孤立线栅 101 5~SBZYI  
    9.3光阑 104 l)91v"vJ  
    9.4狭缝 106 (I(k$g[>  
    9.5十字交叉结构 109 ~=pyA#VVJ"  
    9.6 纳米球 110 %J|xPp)  
    10.硅光子 117 +Ram%"Zwh  
    10.1脊形波导 117 x9H qc9q  
    10.2环形谐振腔 119 Y]HtO^T2  
    10.3光子晶体谐振腔 124 D$bJs O  
    11.光子晶体 126 bn"z&g   
    11.1光子晶体谐振腔 126 * uZ'MS  
    11.2光子晶体光纤 128 >U') ICD~  
    11.3一维光子晶体 128
    3x~AaC.j  
     
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