《JCMsuite案例解析》

79I"F'   前言 PS0/Ok   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。 ~S$ex,~   JCMsuite是基于有限元方法(FEM)的一款纳米光学软件包。使用有限元方法(FEM)计算复杂纳米光学系统中电磁场分布，为解决科学和技术挑战提供了一种通用、严格且非常快速的方法。JCMsuite可以解决时谐麦克斯韦方程组的光散射问题、波导设计问题和光学共振问题，以及线性弹性问题、热传导问题以及这些类型的任何耦合问题。 Htfq?\ FD   通过JCMsuite，用户可以定义各种材料特性，例如复杂和各向异性的材料的介电常数和磁导率张量、分散特性、导热率和刚度。软件依赖基于残差的误差估计，自动选择各种数值设置，例如有限元度和PML(完全匹配层)设置。同时也特别关注光学上所有必要的后期处理和有效计算，例如傅立叶变换、远场、能量通量、重叠积分、光学成像、共振扩展和赛尔因子。 9i D&y)$"   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。 [Fv_~F491   《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。 k h8 M=   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 ~qXwQ@   PR*EyM[T   QU(Lv(/O   目录 z2Z}mktP   1.光源部分—引言 3 %cJdVDW`L   1.1垂直腔面发射激光器 3 ,1]VY/   1.2高功率二极管激光器 7 Cq3Au%7   1.3量子点发射器 12 1~j,A[&|<   1.3.1微米柱 12 Wys$#pJ   1.3.1.1旋转对称发射器 14 N`qGwNT%G   1.3.2微透镜 18 >U?#'e{qW   1.3.2.1耦合至光纤 20 T!Lv%i*|Y   1.3.3二维模型 22 xk3)#*   2.光掩模 23 Vt-V'`Y   2.1衰减相移掩模 24 }:[MSUm5   2.1.1降基法 26 s>[Oe|`   2.2独立的接触孔 33 HGi%b5:<=M   2.3 EUV掩模 37 ggpa!R   2.4光学成像 42 Fq`@sM$   3.散射测量 43 :XTxrYt28   3.1硅通孔技术 43 \Ym!5,^o   4.椭偏仪 48 i[w&!mn%   4.1 块状材料 48 yo$A0Ti!w   5.光伏发电 51 ywB0 D`s'   5.1 薄膜太阳能电池 51 r"p"UW9og   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 JvaHH!>d/   6.表面等离子体光学 60 %eGD1.R   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 &B++ "f   6.2等离子波导 66 [?(qhp!   6.3等离子纳米天线 69 ]7RK/Zu i   6.3.1共振扩张 71 9*Fc+/   7.光纤 72 9>ZX@1]m_   7.1单模光纤 72 k^K%."INn   7.2折射率渐变光纤 74 ,u!_mV   7.3弯曲单模光纤 77 85Kf>z::c   7.4光子晶体光纤 78 A0Q1"b=   7.4.1空心光子晶体光纤 78 Ik@MIxLK   7.4.1.1核心模式过滤 80 %o`Cp64`Q   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 ;=@?( n   7.4.2多核光子晶体光纤 82 O* )BJOPa   7.4.2.1减少计算域问题 84 |/Y!R>El   8.光学手性 85 iR8;^C.aT   8.1孤立散射体 85 ;<%d^    8.2四分之一波片 88 84s:cO   9.散射光学元件 90 2uMSeSx$   9.1光栅 91 A2Iqn5   9.1.1线栅 92 L Z3=K`gj   9.1.2闪耀光栅 95 fSGaUBiq}   9.1.3方形晶胞 97 z5sKV7&\[n   9.1.4六方晶胞 99 RER93:(   9.2孤立线栅 101 ?}jjBJ&   9.3光阑 104 q~X}&}UT   9.4狭缝 106 e'=#G$S?g   9.5十字交叉结构 109 db3.X~Cn#s   9.6 纳米球 110 1-R4A7+3   10.硅光子 117 RhE|0N=   10.1脊形波导 117 ZJ[p7XP   10.2环形谐振腔 119 "c![s%   10.3光子晶体谐振腔 124 (: mF+%(   11.光子晶体 126 '[ bw7T   11.1光子晶体谐振腔 126 pwF])uf*{\   11.2光子晶体光纤 128 q\~D:z$+CO   11.3一维光子晶体 128

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