《JCMsuite案例解析》

7=vYO|a/4   前言 8""mp]o9   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。 Xo8DEr   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。 JtFiFaCxY   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。 4#7Umj   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。 XGhw rI^   《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。 IkU|W3Vo   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 ^aHh{ BQ%   `R0Y+#$8h   6"+8M 3M l   目录 d /lffNS=   1.光源部分—引言 3 |(RZ/d<X\a   1.1垂直腔面发射激光器 3 EX+,:l\^   1.2高功率二极管激光器 7 :/i~y$t   1.3量子点发射器 12 Mi?}S6bp   1.3.1微米柱 12 eC;!YGZ   1.3.1.1旋转对称发射器 14 RG&6FRoq   1.3.2微透镜 18 [%?y( q   1.3.2.1耦合至光纤 20 }PZ=`w*O   1.3.3二维模型 22 'W(xgOP1   2.光掩模 23 !UcOl0"6   2.1衰减相移掩模 24 Hd374U<8]T   2.1.1降基法 26 rREzM)GA   2.2独立的接触孔 33 <s c\EK   2.3 EUV掩模 37 R6<4"?*r   2.4光学成像 42 a,cC!    3.散射测量 43 n,sY\=vB   3.1硅通孔技术 43 > H~6NBd5D   4.椭偏仪 48 >XnO&h W   4.1 块状材料 48 ul=7>";=|   5.光伏发电 51 -dG,*0 >   5.1 薄膜太阳能电池 51 3~<}bee5|q   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 1`QsW&9=b   6.表面等离子体光学 60 "H?QqrKx   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 (u9Zk~)F   6.2等离子波导 66 d;44;*D   6.3等离子纳米天线 69 fGTOIi@#   6.3.1共振扩张 71 UJn/s;$.e   7.光纤 72 4TVwa(cB   7.1单模光纤 72 SK-W%t   7.2折射率渐变光纤 74 dhtb?n{   7.3弯曲单模光纤 77 'F7VM?HBfg   7.4光子晶体光纤 78 [O1|75   7.4.1空心光子晶体光纤 78 KoF iQ?   7.4.1.1核心模式过滤 80 +v-LL*fa   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 u|OtKq   7.4.2多核光子晶体光纤 82 !.-.#<<_a   7.4.2.1减少计算域问题 84 7kd |K b(   8.光学手性 85 "lrA%~3%[P   8.1孤立散射体 85 PUCx]5   8.2四分之一波片 88 7=3O^=Q^Q   9.散射光学元件 90 .Q[yD<)Ubs   9.1光栅 91 nh0&'hA   9.1.1线栅 92 TVeJ6     9.1.2闪耀光栅 95 v|&s4x?D   9.1.3方形晶胞 97 ,C:o`fQ\   9.1.4六方晶胞 99 ]EN&S Wh   9.2孤立线栅 101 +*.1}r&   9.3光阑 104 m[rL\](-   9.4狭缝 106 DY.58IHg1   9.5十字交叉结构 109 [b;Uz|o   9.6 纳米球 110 ET+'Pj3   10.硅光子 117  +>#e=nH   10.1脊形波导 117 jCQho-1QN   10.2环形谐振腔 119 HsH<m j   10.3光子晶体谐振腔 124 O^NP0E   11.光子晶体 126 )E-E0Hl>7   11.1光子晶体谐振腔 126 7Ud'd<   11.2光子晶体光纤 128 ZAeQ~ j~   11.3一维光子晶体 128

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