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infotek 2022-05-26 09:12

《JCMsuite案例解析》-接上一篇

前言 _$KE E|9  
微纳光学是当前光学学科发展最活跃的前沿之一,结合了光子学与纳米技术的前沿成果,主要优点是能在局域电磁相互作用的基础上实现许多全新的功能,成为21世纪不可或缺的关键科学和技术。微纳光学不仅是光学领域的前沿研究方向之一,也是目前新型光电子产业的重要发展方向,在光通信、光互联、光存储、传感成像、传感测量、显示、固体照明、生物医学、安全、绿色能源等领域起到不可替代的作用。在这些广泛的应用领域可以使用JCMsuite进行模拟分析与设计,大大降低时间成本和物料成本。 #b9V&/ln  
JCMsuite是基于有限元方法(FEM)的一款纳米光学软件包。使用有限元方法(FEM)计算复杂纳米光学系统中电磁场分布,为解决科学和技术挑战提供了一种通用、严格且非常快速的方法。JCMsuite可以解决时谐麦克斯韦方程组的光散射问题、波导设计问题和光学共振问题,以及线性弹性问题、热传导问题以及这些类型的任何耦合问题。 N c(f+8  
通过JCMsuite,用户可以定义各种材料特性,例如复杂和各向异性的材料的介电常数和磁导率张量、分散特性、导热率和刚度。软件依赖基于残差的误差估计,自动选择各种数值设置,例如有限元度和PML(完全匹配层)设置。同时也特别关注光学上所有必要的后期处理和有效计算,例如傅立叶变换、远场、能量通量、重叠积分、光学成像、共振扩展和赛尔因子。 |,Kk#`lW<f  
本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章,分别介绍了不同应用领域的案例介绍,包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程,从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程,旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 ^{Fo,7  
《JCMsuite案例指导书籍》,是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来,译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助,通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处,敬请同行读者批评和指正。 Yb\d(k$h  
] ^53Qbrv  
讯技光电科技(有限)公司
2022年2月 上海 8o i{%C&-  
Le V";=_n  
目录 3Z}v%=5 "  
1.光源部分—引言 3 _0|@B8!J?  
1.1垂直腔面发射激光器 3 QlMv_|`9  
1.2高功率二极管激光器 7 N4l}5(e  
1.3量子点发射器 12 _<%YLv  
1.3.1微米柱 12 watTV\b  
1.3.1.1旋转对称发射器 14 YYhN>d$  
1.3.2微透镜 18 12@Ge]  
1.3.2.1耦合至光纤 20 l5nm.i<M  
1.3.3二维模型 22 SUDvKP  
2.光掩模 23 4\E1M[6  
2.1衰减相移掩模 24 E[Q2ZqhgbP  
2.1.1降基法 26 NG8 F'=<  
2.2独立的接触孔 33 K;ocs?rk/  
2.3 EUV掩模 37 G 2`hEX%  
2.4光学成像 42 =I0J1Ob  
3.散射测量 43 K'f^=bc I  
3.1硅通孔技术 43 w7c0jIf{  
4.椭偏仪 48 i9Eh1A3Y  
4.1 块状材料 48 hkOFPt&  
5.光伏发电 51 d&lT/S  
5.1 薄膜太阳能电池 51 ;` h$xB(  
5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 [!#}#  
6.表面等离子体光学 60 5<M$ XT  
6.1孤立的狭缝和凹槽 61 <v!jS=T  
6.2等离子波导 66 pVM1%n:#  
6.3等离子纳米天线 69 :F_>`{  
6.3.1共振扩张 71 {:#c1d2@8  
7.光纤 72 " {X0&  
7.1单模光纤 72 hC4 M}(XM  
7.2折射率渐变光纤 74 A ^t _"J  
7.3弯曲单模光纤 77 |\xTcS|d  
7.4光子晶体光纤 78 Pk;1q?tGw  
7.4.1空心光子晶体光纤 78 }`aT=_B  
7.4.1.1核心模式过滤 80 r4ljA@L  
7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 Jn%Etz-  
7.4.2多核光子晶体光纤 82 G8WPXj(  
7.4.2.1减少计算域问题 84 ehLn+tg  
8.光学手性 85 _>bk'V7  
8.1孤立散射体 85 0p+3 6g  
8.2四分之一波片 88 T 0qM "  
9.散射光学元件 90 {Iz"]Wh<f  
9.1光栅 91 qDcoccEf  
9.1.1线栅 92 8|nc( $}~  
9.1.2闪耀光栅 95 }:Y)DH% u  
9.1.3方形晶胞 97 %f?Zg44  
9.1.4六方晶胞 99 _4T7Vg''  
9.2孤立线栅 101 \t%iUZ$  
9.3光阑 104 P$]K  
9.4狭缝 106 sm{/S*3  
9.5十字交叉结构 109 P @Fx6  
9.6 纳米球 110 ^%m{yf#  
10.硅光子 117 "<Yxt"Z4  
10.1脊形波导 117 &?TXsxf1Zh  
10.2环形谐振腔 119 1h#/8 X  
10.3光子晶体谐振腔 124 $KhD>4^ jL  
11.光子晶体 126 j{johV+`8  
11.1光子晶体谐振腔 126 ("YWJJ'H  
11.2光子晶体光纤 128 Dbb=d8utE  
11.3一维光子晶体 128 A%X=yqY  
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