《JCMsuite案例解析》

TE*>a5C|   前言 $5q{vy   微纳光学是当前光学学科发展最活跃的前沿之一，结合了光子学与纳米技术的前沿成果，主要优点是能在局域电磁相互作用的基础上实现许多全新的功能，成为21世纪不可或缺的关键科学和技术。微纳光学不仅是光学领域的前沿研究方向之一，也是目前新型光电子产业的重要发展方向，在光通信、光互联、光存储、传感成像、传感测量、显示、固体照明、生物医学、安全、绿色能源等领域起到不可替代的作用。在这些广泛的应用领域可以使用JCMsuite进行模拟分析与设计，大大降低时间成本和物料成本。 /ieu)m:2   JCMsuite是基于有限元方法(FEM)的一款纳米光学软件包。使用有限元方法(FEM)计算复杂纳米光学系统中电磁场分布，为解决科学和技术挑战提供了一种通用、严格且非常快速的方法。JCMsuite可以解决时谐麦克斯韦方程组的光散射问题、波导设计问题和光学共振问题，以及线性弹性问题、热传导问题以及这些类型的任何耦合问题。 S>/I?(J   通过JCMsuite，用户可以定义各种材料特性，例如复杂和各向异性的材料的介电常数和磁导率张量、分散特性、导热率和刚度。软件依赖基于残差的误差估计，自动选择各种数值设置，例如有限元度和PML(完全匹配层)设置。同时也特别关注光学上所有必要的后期处理和有效计算，例如傅立叶变换、远场、能量通量、重叠积分、光学成像、共振扩展和赛尔因子。 (P]^8qc   本书详细介绍了JCMsuite各个应用领域的实操案例。本书共十一章，分别介绍了不同应用领域的案例介绍，包含激光、掩模、散射测量、椭偏仪、光伏发电、表面等离子体、光纤、光学手性、衍射光学元件以及光子晶体。每个案例都涵盖了建模流程，从材料定义、布局定义、光源定义到项目定义整个过程，旨在帮助JCMsuite初学者通过案例快速学会软件。本书主要参考JCMwave公司发布的案例翻译整理而成。 Apw-7*/   《JCMsuite案例指导书籍》，是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来，译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助，通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处，敬请同行读者批评和指正。 =y,yQO   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 4fU5RB7%   a=}">=]7   U 8qKD   目录 MkluK=$   1.光源部分—引言 3 ;-<<1Jz/2   1.1垂直腔面发射激光器 3 Sgjr4axu   1.2高功率二极管激光器 7 h0y\,iWXb   1.3量子点发射器 12 b&|YQW}~   1.3.1微米柱 12 +e{d jp@m   1.3.1.1旋转对称发射器 14 AW{/k'%xw   1.3.2微透镜 18 K>DnD0   1.3.2.1耦合至光纤 20 I'6ed`|   1.3.3二维模型 22 IdC k   2.光掩模 23 Poylq]F   2.1衰减相移掩模 24 8WLh]MD`   2.1.1降基法 26 ];wohW%   2.2独立的接触孔 33 N2S!.H!Wz   2.3 EUV掩模 37 r*   2.4光学成像 42 }E)8soQR   3.散射测量 43 c,[qjr#\>   3.1硅通孔技术 43 $[^ KCNB   4.椭偏仪 48 )Or:wFSMq   4.1 块状材料 48 <R]Wy}2-   5.光伏发电 51 [{.\UkV@   5.1 薄膜太阳能电池 51 se*pkgWbz   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 Wpg?%+Y   6.表面等离子体光学 60 QdG?"Bdt2   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 &caO*R<#J}   6.2等离子波导 66 wtg O;w   6.3等离子纳米天线 69 `[W)6OUCx}   6.3.1共振扩张 71 |'l*  $   7.光纤 72 TTw~. x,   7.1单模光纤 72 ?M1 Q J   7.2折射率渐变光纤 74 tg m{gR   7.3弯曲单模光纤 77 7UEy L }N   7.4光子晶体光纤 78 iM-hWhU   7.4.1空心光子晶体光纤 78 >f9]Nj   7.4.1.1核心模式过滤 80 G){1`gAhNJ   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 \)6?u_(u   7.4.2多核光子晶体光纤 82 5xn0U5U   7.4.2.1减少计算域问题 84 })=c:h&   8.光学手性 85 Q:xI} ]FM   8.1孤立散射体 85 >5z`SZf   8.2四分之一波片 88 w|U@jr*H]   9.散射光学元件 90 ":#A>L? l   9.1光栅 91 14)kKWG   9.1.1线栅 92 oR%E_g?mI~   9.1.2闪耀光栅 95 d ;Gm{g#   9.1.3方形晶胞 97 66y,{t    9.1.4六方晶胞 99 _ER cmP   9.2孤立线栅 101 ]a@v)aa-   9.3光阑 104 t+Tg@~K2[>   9.4狭缝 106 ysP/@;jC   9.5十字交叉结构 109 {10+(Vl   9.6 纳米球 110 p44uozbK   10.硅光子 117 ~'YSVx& )   10.1脊形波导 117 ?wiq 3f6   10.2环形谐振腔 119 !*QA;*e   10.3光子晶体谐振腔 124 98%a)s)(a   11.光子晶体 126 ^O\ 1v   11.1光子晶体谐振腔 126 l9Cy30O6   11.2光子晶体光纤 128 cF>;f(X   11.3一维光子晶体 128

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