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《JCMsuite案例解析》 <6Br]a60RR 前言 g* 8sh 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。 ~r=u1]z 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。 ,Kdvt@vle 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。 \ar.( J 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。 bu\ ,2t}B 《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。 n cu>
@K$n fv)-o&Q# 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 :y]l`Mo -
目录 qk<tLvD_'
1.光源部分—引言 3 )%)?M
*
1.1垂直腔面发射激光器 3 ;)UZT^f`)K
1.2高功率二极管激光器 7 eZf-i1lJ
1.3量子点发射器 12 G& :YgwG
1.3.1微米柱 12 9t;aJFI
1.3.1.1旋转对称发射器 14 Lw-)ijBW
1.3.2微透镜 18 377$c;4 F
1.3.2.1耦合至光纤 20 A D~\/V&+
1.3.3二维模型 22 #XNe4#
2.光掩模 23 Nnx"b 5I}n
2.1衰减相移掩模 24 }1'C !]j
2.1.1降基法 26 w Gw}a[a
2.2独立的接触孔 33 o#E
z_D[
2.3 EUV掩模 37 .lRO; D
2.4光学成像 42 Lt=#tu&d
3.散射测量 43 dB< \X.
3.1硅通孔技术 43 o u @Dd4
4.椭偏仪 48 wgI$'tI
4.1 块状材料 48 E]"ePdZZ/
5.光伏发电 51 [L9e.n1
5.1 薄膜太阳能电池 51 >b<br
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 ]xV7)/b5G
6.表面等离子体光学 60 KXYq|w
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 ?6~ RGg
6.2等离子波导 66 Le#bitp
6.3等离子纳米天线 69 t3G%}d?
6.3.1共振扩张 71 2 } +V3/
7.光纤 72 Y# C=ku
7.1单模光纤 72 YAd.i@^
7.2折射率渐变光纤 74 [ bE9Y;
7.3弯曲单模光纤 77 `W{Ye=|[d#
7.4光子晶体光纤 78 O{LWQ"@y
7.4.1空心光子晶体光纤 78 L
+-B,466
7.4.1.1核心模式过滤 80 O!uX:TE|Q
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 o^_z+JFwb
7.4.2多核光子晶体光纤 82 T QYud'u/
7.4.2.1减少计算域问题 84 8h-6;x^^
8.光学手性 85 9 /q4]%`
8.1孤立散射体 85 kXv
-B-wOj
8.2四分之一波片 88 CEZ*a 0}=
9.散射光学元件 90 !P#lTyz
9.1光栅 91 A+:K!|w
9.1.1线栅 92 LV'v7 2yUH
9.1.2闪耀光栅 95 %xkqiI3Ff
9.1.3方形晶胞 97 ~99Ta]U
9.1.4六方晶胞 99 42
8kC,
9.2孤立线栅 101 LWf+H 4iZ}
9.3光阑 104 ,SS@]9A &
9.4狭缝 106 X]Sr]M^EK
9.5十字交叉结构 109 "7iHTV
9.6 纳米球 110 8[
:FU
10.硅光子 117 p}O@ %*p .
10.1脊形波导 117 7$;mkHu4H%
10.2环形谐振腔 119 ka*VQXk*
10.3光子晶体谐振腔 124 X~%Wg*Hm
11.光子晶体 126 T?NwSxGo
11.1光子晶体谐振腔 126 lv,8NmP5
11.2光子晶体光纤 128 vpTS>!i
11.3一维光子晶体 128 ]D%D:>9|/
有兴趣可以扫码加微咨询 V#C[ I~l
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