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课程简介

设计和分析以及测试现代无源和非线性光子元件，模拟波动光学传输，散射，反射和衍射以及偏振和非线性效应，以及对亚波长结构器件进行高效且精确的分析，这些都可以通过多种算法实现。本课程通过多款基于不同仿真算法(如FDTD、FEM、RCWA)的微纳光子器件设计软件，介绍了平面波导、光子晶体、超表面等微纳光子器件的模拟方法。

课程大纲

1.微纳光子器件设计软件介绍

• 光之数字模型平台介绍

• 用户界面的基础操作

2.光子晶体设计与分析

• 单轴晶体的偏振转换

• 双轴晶体的锥形折射效应

• 各向异性方解石晶体的双折射效应

• 光子晶体光栅

• 光子晶体谐振腔

3.光栅&超构透镜设计与分析

• 薄元近似(TEA)与傅里叶模态法(FMM)的光栅建模

• 应用傅里叶模态法分析闪耀光栅

• 倾斜光栅的参数优化与容差分析

• 超构透镜的设计与分析

• 神经网络代理模型

• 包含超透镜的系统

4.多种微纳光子器件仿真软件介绍

• 有限元求解算法软件——JCMsuite

• 有限差分时域求解算法软件——OptiFDTD

• 光束传输求解算法软件——OptiBPM

5.有限元算法求解算法光学设计案例

• 多层膜结构的创建

• 薄膜太阳能电池

• 光子晶体谐振腔

6.有限差分时域求解算法光学设计案例

• 光子晶体模型的创建

• 一维光子晶体建模分析

• TE平面波导分束

7.光束传输求解算法光学设计案例

• 波导结构的创建

• Y 型波导建模分析

• MMI 耦合器建模分析

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