《JCMsuite案例解析》

_a]0<Vm C0   前言 %+pF4f8]   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。 $y$E1A6h+   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。 bVxbQ$   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。 >mAi/TZC   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。 Ll$,"}0T   《JCMsuite案例指导书籍》，是由上海讯技光电工程部成员翻译整理而来，译者希望本书能对JCMsuite的使用者有所帮助，通过学习后能较好的掌握JCMsuite软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处，敬请同行读者批评和指正。 YMG~k3Yb   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 qtR/K=^i   "?AJ(>wP   99GK6}~TGm   目录 @ |2sF   1.光源部分—引言 3 SD_P=?   1.1垂直腔面发射激光器 3 Q30TR   1.2高功率二极管激光器 7 j^5VmG   1.3量子点发射器 12 M o?y4X   1.3.1微米柱 12 .;J6)h   1.3.1.1旋转对称发射器 14 2F&VG|"   1.3.2微透镜 18 <dWms`QcO   1.3.2.1耦合至光纤 20 )+ (GE   1.3.3二维模型 22 ]q`'l_O   2.光掩模 23 w~AW( VX   2.1衰减相移掩模 24 'O^<i`8U]   2.1.1降基法 26 A.+Qa   2.2独立的接触孔 33 i'YM9*yN   2.3 EUV掩模 37 X..<U}e   2.4光学成像 42 RW`+F|UbE   3.散射测量 43 f0@4>\g   3.1硅通孔技术 43 Uz_OUTFM   4.椭偏仪 48 GHRr+   4.1 块状材料 48 ^Lc , w   5.光伏发电 51 ubs>(\`q"   5.1 薄膜太阳能电池 51 ;9;jUQ]MyG   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 "?=$(7uc   6.表面等离子体光学 60 (`"87Xomnn   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 i%GNmD   6.2等离子波导 66 s 9 n_s=w   6.3等离子纳米天线 69 kInU,/R*   6.3.1共振扩张 71 sl_f+h0   7.光纤 72 X?aj0# Q   7.1单模光纤 72 \AOHZ r   7.2折射率渐变光纤 74 G'T:l("l   7.3弯曲单模光纤 77 |hD)=sCj   7.4光子晶体光纤 78 X:JU#sI   7.4.1空心光子晶体光纤 78 zP8rW5/   7.4.1.1核心模式过滤 80 @/8O@^   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 ` InBhU>   7.4.2多核光子晶体光纤 82 6<o2 0(?   7.4.2.1减少计算域问题 84 G%MdZg&i   8.光学手性 85 Utj4f-M   8.1孤立散射体 85 19;Pjo8   8.2四分之一波片 88 PTH'-G   9.散射光学元件 90 4 3G2{   9.1光栅 91 )v+\1   9.1.1线栅 92 `u" )*Q}   9.1.2闪耀光栅 95 u= V t3%q   9.1.3方形晶胞 97 O ]!/fZ;(   9.1.4六方晶胞 99 aL|a2+P[`q   9.2孤立线栅 101 iE#I^`^V   9.3光阑 104 tHmV4H$   9.4狭缝 106 /s Bs eI   9.5十字交叉结构 109 ~COd(,ul   9.6 纳米球 110 ]--" K{   10.硅光子 117 Z#zXary5s   10.1脊形波导 117 ~\OZEEI   10.2环形谐振腔 119 (5GjtFojY|   10.3光子晶体谐振腔 124 \ZtF,`Z   11.光子晶体 126 ^wD@)Dz   11.1光子晶体谐振腔 126 A5 ^tus/y   11.2光子晶体光纤 128 ~=t K17i   11.3一维光子晶体 128

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