《JCMsuite案例解析》

dy`~%lX?   前言 K0I-7/L   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。 1<R \V   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。 w-nkf M~   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。 |J}~a8o   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。 5?vIkf   《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。 Ar'5kPzY>   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 xDlC]loi7   {{DW P-v4   sox90o 7   目录 3 oWCQ   1.光源部分—引言 3 Vr0RdO   1.1垂直腔面发射激光器 3 v5$zz w   1.2高功率二极管激光器 7 Vfw$>og!   1.3量子点发射器 12 $9J"r9@@   1.3.1微米柱 12 t1~*q)!Mo   1.3.1.1旋转对称发射器 14  b'Uaj`Sn   1.3.2微透镜 18 N]=.I    1.3.2.1耦合至光纤 20 i([A8C_A   1.3.3二维模型 22 krl yEAK=   2.光掩模 23 cALu   2.1衰减相移掩模 24 xjX5PQu   2.1.1降基法 26 Aqm0|GlJ   2.2独立的接触孔 33 c&_3"2:   2.3 EUV掩模 37 oD}I{&=wa   2.4光学成像 42 }M~AkJL   3.散射测量 43 3?}SXmA'@   3.1硅通孔技术 43 FP\[7?ZLn   4.椭偏仪 48 r-V./M@L   4.1 块状材料 48 >3Y&jsh<   5.光伏发电 51 FVpe*]   5.1 薄膜太阳能电池 51 g+CHF?O   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 !kz\ {   6.表面等离子体光学 60 " {:*fI;!   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 HU'E}8%t6   6.2等离子波导 66 l:[=M:#p   6.3等离子纳米天线 69 Cv= 0& S.   6.3.1共振扩张 71 qj/P4*6E   7.光纤 72 /;>EyWW   7.1单模光纤 72 4@Qq5kpk*   7.2折射率渐变光纤 74 ~.Gk:M   7.3弯曲单模光纤 77 P"#^i<ut@T   7.4光子晶体光纤 78 >pYgF=J   7.4.1空心光子晶体光纤 78 b13>>'BMB   7.4.1.1核心模式过滤 80 `<Ftn   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 NdZ:  7   7.4.2多核光子晶体光纤 82 &vn9l# \(   7.4.2.1减少计算域问题 84 .KD0 7   8.光学手性 85 Yk5kC0B   8.1孤立散射体 85 XU54sk N   8.2四分之一波片 88 R's xa*VB   9.散射光学元件 90 $pKS['J0   9.1光栅 91 g$97"d'   9.1.1线栅 92 p[$I{F*a   9.1.2闪耀光栅 95 I F@M   9.1.3方形晶胞 97 M1i|qjb:l   9.1.4六方晶胞 99 WZr~Pb9   9.2孤立线栅 101 iOyYf!yg   9.3光阑 104 *SW,pHYnLb   9.4狭缝 106 1Li@O[%X<   9.5十字交叉结构 109 (o|E@d   9.6 纳米球 110 (AS%P?   10.硅光子 117 `l}-S |a   10.1脊形波导 117 pqe tYu   10.2环形谐振腔 119 l1??b   10.3光子晶体谐振腔 124 o?3R HP47   11.光子晶体 126 q}!4b'z^   11.1光子晶体谐振腔 126 3,[2-obmi   11.2光子晶体光纤 128 uu:)jxi   11.3一维光子晶体 128

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