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《JCMsuite案例解析》 X4:SH> U! 前言 rQD7ZN _ R 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。 >EIV`|b$h JCMsuite是基于有限元方法(FEM)的一款纳米光学软件包。使用有限元方法(FEM)计算复杂纳米光学系统中电磁场分布，为解决科学和技术挑战提供了一种通用、严格且非常快速的方法。JCMsuite可以解决时谐麦克斯韦方程组的光散射问题、波导设计问题和光学共振问题，以及线性弹性问题、热传导问题以及这些类型的任何耦合问题。 ,daZ KxT 通过JCMsuite，用户可以定义各种材料特性，例如复杂和各向异性的材料的介电常数和磁导率张量、分散特性、导热率和刚度。软件依赖基于残差的误差估计，自动选择各种数值设置，例如有限元度和PML(完全匹配层)设置。同时也特别关注光学上所有必要的后期处理和有效计算，例如傅立叶变换、远场、能量通量、重叠积分、光学成像、共振扩展和赛尔因子。 >Y[nU~ w 本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章，分别介绍了不同应用领域的案例介绍，包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程，从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程，旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 A; #GU` 《JCMsuite案例指导书籍》，是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来，译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助，通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处，敬请同行读者批评和指正。 5K % V/i7Z h#2: 讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 Xw [|$#QKM
目录 ' CO3b,
1.光源部分—引言 3 Mny mV;y"
1.1垂直腔面发射激光器 3 V61.U EN
1.2高功率二极管激光器 7 h"5!puN+
1.3量子点发射器 12 {`CmE/`{
1.3.1微米柱 12 \3 v}:E+3
1.3.1.1旋转对称发射器 14 S) [$F}
1.3.2微透镜 18 k->cqtG
1.3.2.1耦合至光纤 20 N8w@8|KM
1.3.3二维模型 22 ISl-W1u}
2.光掩模 23 |qTS{qQh{L
2.1衰减相移掩模 24 {QRrAi
2.1.1降基法 26 -R-|[xN
2.2独立的接触孔 33 u4p){|x7s
2.3 EUV掩模 37 U:o(% dk
2.4光学成像 42 gzD NMM
3.散射测量 43 O*zF` 9
3.1硅通孔技术 43 4P\?vz"
4.椭偏仪 48 -THU5AB
4.1 块状材料 48 1P+Te,I
5.光伏发电 51 \@i4im@%xU
5.1 薄膜太阳能电池 51 X6g{qz Hg_
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 q-)Ynp4'
6.表面等离子体光学 60 ;+h-o
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 K<Qy1y~[
6.2等离子波导 66 | & ]04
6.3等离子纳米天线 69 8f0Ytfhw
6.3.1共振扩张 71 G*l kVQ6?
7.光纤 72 $5n6C7
7.1单模光纤 72 >m;*Zk`
7.2折射率渐变光纤 74 urK[ v
7.3弯曲单模光纤 77 jsrIZ bN
7.4光子晶体光纤 78 Y"&1jud4xl
7.4.1空心光子晶体光纤 78 ^sA"&Vdr^
7.4.1.1核心模式过滤 80 #fR~ 7 K R
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 =`MU*Arcs[
7.4.2多核光子晶体光纤 82 R |h(SXa
7.4.2.1减少计算域问题 84 /Sag_[i
8.光学手性 85 ~9KxvQzt
8.1孤立散射体 85 ^7
oX Ju=
8.2四分之一波片 88 +P?^Yx0d
9.散射光学元件 90 :>'4@{'
9.1光栅 91 f^63<gqY
9.1.1线栅 92 2'6:fr=R
9.1.2闪耀光栅 95 YzD6S*wb
9.1.3方形晶胞 97 .:)nG(7f<
9.1.4六方晶胞 99 s,|s;w*.
9.2孤立线栅 101 Q7b$j\;I
9.3光阑 104 Os# V=P
9.4狭缝 106 xEfz AJ5&
9.5十字交叉结构 109 aJi0!6o y
9.6 纳米球 110 gZD,#D.hR
10.硅光子 117 m"CsJ'\ors
10.1脊形波导 117 _PR> <L_
10.2环形谐振腔 119 -Ob89Z?2A
10.3光子晶体谐振腔 124 IfdgMELk
11.光子晶体 126 \-?@
&' :
11.1光子晶体谐振腔 126 j>70AE3[8
11.2光子晶体光纤 128 =(x W7Pt~
11.3一维光子晶体 128 mSu1/?PS
有兴趣可以扫码加微咨询 &XnbZ&_
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