前言
LV Ge]lD 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。
COlqcq'qAu 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。
[JiH\+XLPs 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。
)`:UP~)H 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。
.*oU]N%K= 《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。
W\3X=@|u) sC'`~}C 讯技光电科技(有限)公司
lxx2H1([ 2022年2月 上海
0J9x9j`&j V
gWRW7Se 目录
@"A4$`Xi3 1.光源部分—引言 3
/m1\ iM\ 1.1垂直腔面发射
激光器 3
Cdn J&N{ 1.2高功率二极管激光器 7
+7Gwg 1.3量子点发射器 12
Ud?Q%)X 1.3.1微米柱 12
u`W2+S 1.3.1.1旋转对称发射器 14
K-v#.e4 1.3.2微
透镜 18
q V=!ORuj 1.3.2.1耦合至光纤 20
04ui`-c( 1.3.3二维模型 22
Lbgi7|& 2.光掩模 23
ah "o~Cbj 2.1衰减相移掩模 24
VA%J\T|G2\ 2.1.1降基法 26
dO'(2J8 2.2独立的接触孔 33
<'u'#E@"sl 2.3 EUV掩模 37
#qki 2.4光学成像 42
ch]IzdD 3.散射测量 43
kiEa<-] 3.1硅通孔技术 43
HMXE$d=[ 4.椭偏仪 48
-7ep{p- 4.1 块状材料 48
5pX6t 5.光伏发电 51
{}9a6.V;}
5.1 薄膜
太阳能电池 51
YK_7ip.a[ 5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59
=_CzH(=f# 6.表面等离子体光学 60
Mx}gN:Wt 6.1孤立的狭缝和凹槽 61
VY-EmbkG-t 6.2等离子波导 66
hN_]6,<\ 6.3等离子纳米天线 69
\fOEqe*5SM 6.3.1共振扩张 71
4W75T2q# 7.光纤 72
-"x$ZnHU 7.1单模光纤 72
_ q"Gix 7.2折射率渐变光纤 74
F ,kZU$ 7.3弯曲单模光纤 77
U{mYTN*:j$ 7.4光子晶体光纤 78
KNl$3nX 7.4.1空心光子晶体光纤 78
>*bvw~y, 7.4.1.1核心模式过滤 80
l1I#QB@5n 7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82
@7}W=HB 7.4.2多核光子晶体光纤 82
PCA4k.,T 7.4.2.1减少计算域问题 84
mpyt5#f 8.光学手性 85
h[ ZN+M 8.1孤立散射体 85
4euO1= 8.2四分之一波片 88
gGYKEq{j( 9.散射光学元件 90
JF]JOI6.e 9.1光栅 91
*CMx- _ 9.1.1线栅 92
bA 2pbjg= 9.1.2闪耀光栅 95
ib m4fa 9.1.3方形晶胞 97
7zMr:JmV 9.1.4六方晶胞 99
:RYTL'hes 9.2孤立线栅 101
+T ?NH9 9.3光阑 104
SbZ6t$" 9.4狭缝 106
y_,bu^+* 9.5十字交叉结构 109
MV"=19] 9.6 纳米球 110
+ZYn? #IQ 10.硅光子 117
]e3Ax(i) 10.1脊形波导 117
=4!mAo} 10.2环形谐振腔 119
KvSG; 10.3光子晶体谐振腔 124
HW|IILFB 11.光子晶体 126
jPeYmv] 11.1光子晶体谐振腔 126
x-c"%Z| 11.2光子晶体光纤 128
:UdF 11.3一维光子晶体 128
ICCc./l| 有兴趣可以扫码加微咨询
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