微纳光学书籍——《JCMsuite案例解析》

1"zDin!A   前言 h`KFL/fT   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。 7X0Lq}G@   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。 0h#lJS*   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。 "?]{%-u   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。 PDJr<E?   《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。 B~]k#Ot)   讯技光电科技(有限)公司 2022年2月 上海 Y2a5bc P   e@Fo^#ImDx   w~(1 %p/   目录 Wvbf"h q   1.光源部分—引言 3 *w^C"^*   1.1垂直腔面发射激光器 3 S^-DK~Xt4   1.2高功率二极管激光器 7 x2OaPlG,&V   1.3量子点发射器 12 Aw}"gpL   1.3.1微米柱 12 ]NUl9t*N4   1.3.1.1旋转对称发射器 14 {G U&a   1.3.2微透镜 18 nxUJN1b!N   1.3.2.1耦合至光纤 20 mw_~*Nc'9   1.3.3二维模型 22 ^T*?>%`   2.光掩模 23 $bW3_rl%X   2.1衰减相移掩模 24 Ov5"   2.1.1降基法 26 ^V?<K.F   2.2独立的接触孔 33 S=5<^o^h3   2.3 EUV掩模 37 }#L^!\V}   2.4光学成像 42 .Zn^Nw3   3.散射测量 43 wN@oYFoL   3.1硅通孔技术 43 kE:nsXI )   4.椭偏仪 48 [b6R%   4.1 块状材料 48 -m)X]]~C   5.光伏发电 51 M9!HQ    5.1 薄膜太阳能电池 51 C<NLE-   5.1.1薄膜太阳能电池一维模型 59 .:@Ykdm4I   6.表面等离子体光学 60 W#^2#sjO   6.1孤立的狭缝和凹槽 61 9{RB{<Se!   6.2等离子波导 66  3L<wQ(   6.3等离子纳米天线 69 HBy[FYa4   6.3.1共振扩张 71 ^Y=\#-Dd   7.光纤 72 A0o-:n Fu   7.1单模光纤 72 [<2<Y   7.2折射率渐变光纤 74 '10oK {m$   7.3弯曲单模光纤 77 !Y$h"<M   7.4光子晶体光纤 78 W}m)cn3@   7.4.1空心光子晶体光纤 78 q1z"-~i)E   7.4.1.1核心模式过滤 80 kjg~n9#T   7.4.1.2扭曲式光子晶体光纤 82 D ~st M   7.4.2多核光子晶体光纤 82 ;|pBFKx   7.4.2.1减少计算域问题 84 Y'1S`.   8.光学手性 85 kw#;w=\>R{   8.1孤立散射体 85 RP~|PtLw_   8.2四分之一波片 88 hWM< 0=   9.散射光学元件 90 gnFr}L&j   9.1光栅 91 fa++MNf}3   9.1.1线栅 92 4,sJE2"[9   9.1.2闪耀光栅 95 ]^Qn   9.1.3方形晶胞 97 +b.g$CRr   9.1.4六方晶胞 99 NL!u<6y   9.2孤立线栅 101  d9B]fi}   9.3光阑 104 8VeQ-#7M/   9.4狭缝 106 +aJ>rR   9.5十字交叉结构 109 u])b,9&En   9.6 纳米球 110 brW :C?}   10.硅光子 117 K@sV\"U(*E   10.1脊形波导 117 C69q&S,   10.2环形谐振腔 119 \Pj   10.3光子晶体谐振腔 124 q#T/   11.光子晶体 126 '_GrD>P)-   11.1光子晶体谐振腔 126 wj,:"ESb4   11.2光子晶体光纤 128 >d,jKlh^.%   11.3一维光子晶体 128

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定价：298元 b6Wqr/  
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