納米光學
關注創(chuàng)建者：cosmoson 創(chuàng)建時間：2020-08-04
納米光學的視頻教程
使用Ansys Lumerical 和SPEOS設計顯示器的新流程
這個新流程的互操作性兼顧了器件仿真以及觀看情境擬真，填補顯示器領域中納米光學以及幾何光學的鴻溝。設計者能夠在考慮發(fā)光效果、可視角度，還有人眼知覺的前提下優(yōu)化顯示器畫素的發(fā)光特性，達到更高效率、更佳光學表現、更好的色彩表現和影像質量。研討會會從介紹Lumerical和SPEOS工具出發(fā)，帶出顯示器領域中互操作的工作流程。最后以一個范例演示如何使用這個新工作流程。歡迎報名參會！
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納米光學的實例教程
5、光源
諸如激光二極管、VCSEL、LED、OLED和單光子源的光源是光學器件的基本構建單元。JCMsuite可以有效地模擬和優(yōu)化其光學特性，包括遠場分布、光纖耦合效率和熱透鏡效應。
6、納米結構材料
JCMsuite允許設計和分析新納米結構材料的光學性質。如等離子體材料、手性材料、光子晶體和準晶體、超材料、粗糙界面、納米復合材料等等。
JCMsuite納米光學仿真軟件包簡介
來源:訊技光電 作者: 技術部
JCMsuite是計算復雜納米光學系統中電磁場的有限元求解器。其連續(xù)力學和熱傳導模塊能夠實現復雜材料的建模，如應力誘導的雙折射。利用所包含的光學成像和光源工具能夠完成全波長光學系統仿真的工作流程，如顯微鏡、散射儀或單光子光源(包括芯片光纖耦合和非相干效應)。
分析與優(yōu)化
JCMsuite包含的工具可用于納米光學器件或其他系統性能的高效分析與優(yōu)化設計。先進的機器學習技術能夠實現以下功能，
? 優(yōu)化設計的全局搜索，
? 敏感性和穩(wěn)健性分析，
? 測量數據的參數重構。
這些方法通常比傳統的方法(如隨機搜索或蒙特卡羅分析)要快得多。
展開 這些納米尺度光學器件可以用來構建更復雜的光學通訊、傳感、計算和生物醫(yī)藥技術芯片。
例如，葡萄糖分子有左旋和右旋 2 種類型，具有不同的光特性。因此，可以利用這種特性，用納米光學極化傳感器構建更小，更高效的葡萄糖分子感測器。
此外，通過光學極化技術，可以讓光纖通信實現極化復用，提高光纖容量，而利用納米光學器件可以構造出更高效的光纖通信系統。
JCMsuite 納米光學仿真分析軟件
JCMsuite是一款功能強大且靈活的仿真計算軟件，最適于復雜納米光學系統的仿真和設計。它利用最先進的技術，為光學、連續(xù)介質力學和熱傳導問題提供快速準確的數值求解。JCMsuite為您提供易用的腳本環(huán)境使用界面，可集成分析工具（如MATLAB、Python等），通過最新的機器學習技術優(yōu)化您的光學系統。
JCMsuite是一個完整且易用的有限元計算軟件，用于計算復雜納米光學系統中的電磁波、彈性和熱傳導。 基于數學和計算科學理論，JCMsuite擁有極短的計算時間、緊湊的數據空間需求和高度可靠性。
JCMsuite包含用于高效地分析和優(yōu)化納米光學器件或其他光學系統特性的工具。高級的機器學習技術可以有效地搜尋最佳設計，并顯著縮短開發(fā)時間。
JCMsuite是基于先進的數學方法和計算科學技術。它利用有限元方法（FEM）的強大功能和靈活性來實現快速準確的仿真計算，并使用最新的機器學習技術來優(yōu)化復雜的光學系統。
CAD和網格劃分工具
JCMsuite幾何創(chuàng)建和網格劃分工具專門用于光子應用。
形狀和幾何形狀：可以使用線性或彎曲單元創(chuàng)建各種CAD幾何圖形，例如2D和3D基元、擠出、圓角形狀和自由形狀等。
對稱性：通過定義周期性、鏡像對稱網格或通過在圓柱和扭曲坐標系中操作，可以大大減少計算時間。
無限結構：支持多層、分層外部域和波導結構。
自適應網格：自動網格細化。角點和標準的網格細化就可進行高度精度的計算。
Hp-FEM求解器
FEM提供嚴謹、功能全面且快速的求解方法。
展開 由于BHQ分子的強吸收峰與金納米棒的
等離激元共振峰
重疊，因而，BHQ分子會通過共振調控減小金納米棒的散射截面，從而降低金納米棒的散射強度（
也就是金納米棒
的散射強度被BHQ分子的吸收峰有效抑制）。具體來說，當BHQ分子遇到細菌外膜囊泡釋放的
偶氮還原
酶分子時，BHQ分子的
偶氮雙鍵
會被偶氮還原酶分子切斷，使得BHQ分子不再具有強吸收峰，此時，被抑制的金納米棒的散射強度得到恢復，從而得知有偶氮還原酶分子出現。等離激元光學納米天線再將探測到的偶氮還原酶分子信號以光信號形式發(fā)射出去，完成了細菌酶分子釋放規(guī)律的實驗探測。
圖1：(a) 等離激元光學納米天線探測細菌酶分子振蕩的示意圖。(b) 具有不同共振峰的等離激元光學納米天線探測細菌酶分子的暗場圖。(c) 細菌外膜囊泡示意圖。(d) 細菌通訊過程中酶分子振蕩和振蕩耦合示意圖。(e) 等離激元光學納米天線對外膜囊泡釋放的酶分子進行光學探測的機制。
實驗中，他們將所構建的等離激元光學納米天線放置于細菌生存環(huán)境中，根據等離激元光學納米天線散射光譜強度的變化，分別對單個大腸桿菌和金黃色葡萄球菌外膜囊泡釋放的偶氮還原酶分子進行了持續(xù)實時探測。外膜囊泡釋放到周圍環(huán)境后，周圍滲透壓的改變和等離激元光學納米天線的局域光熱效應會促進外膜囊泡的破裂，使得酶分子釋放而被等離激元光學納米天線探測到。實驗表明，這種等離激元光學納米天線的探測時間長（長達數小時至數十小時）、探測靈敏度高（單分子級別）、穩(wěn)定性好（無光漂白）、具有遠距離探測能力（距離細菌表面達到
3 μm
）。
圖2：(a) 等離激元光學納米天線實現單細菌遠距離酶分子探測示意圖。(b) 等離激元局部光熱效應促進OMVs釋放酶分子實現探測的示意圖。
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這種效應賦予了納米材料獨特的光學、電學、磁學等性能。
2.4 小尺寸效應：
隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質的質變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。這種效應使得納米材料在保持原有化學性質的同時，展現出與宏觀材料截然不同的物理特性。
超表面全息相干偽影的產生主要源于三個核心因素，具體如下：
?納米單元的近場耦合串擾
超表面由數萬計的納米柱（超原子，meta-atoms）構成，設計過程中通常假設單個納米柱獨立工作，但實際應用中，納米柱間距極小，會通過近場耦合產生“串擾”現象，導致納米柱實際光學相位響應偏離預設設計值，進而引發(fā)偽影。
上海黑翊材料科技有限公司 — 超黑消光材料領域的創(chuàng)新引領者
公司簡介
上海黑翊材料科技有限公司是一家專注于高性能納米光學材料研發(fā)、生產與銷售的國家高新技術企業(yè)。公司以“極致吸收，定義黑度新標準”為使命，致力于為全球高端制造與前沿科技領域提供全球領先的超黑消光材料解決方案。
核心技術與產品
我們的核心產品是自主研發(fā)的 “超黑消光材料” 。
此項設計為納米光學研究、微納器件制備等領域提供了有力支撐，極具應用潛力。
結構設計
納米球的外形輪廓如下圖左所示，預計產生的光場散射效果如右圖所示。
圖1 預期球殼外形以及散射效果
粗糙表面納米二氧化硅空心球，300-2500nm的波長，球殼的直徑200-1000nm，外部小球40nm。對球體進行編程建模，形成FDTD的參數列表以及模糊化處理的編碼。
超表面高階微分器助力光學計算突破4個月前
本期文章將介紹一項發(fā)表于《Nature》的研究，利用超表面（Metasurface）這一革命性材料，不僅實現了五階光學微分，更將分辨率推至0.015倍瑞利極限，為納米級光學對準和超分辨成像提供了全新工具。
引言
在人工智能、自動駕駛、機器視覺等信息技術飛速發(fā)展的今天，圖像處理技術已成為核心驅動力。
JCMsuite是一款來自德國JCMwave公司、最適于復雜納米光學系統的仿真和設計軟件。它利用最先進的技術，為光學、連續(xù)介質力學和熱傳導問題提供快速準確的數值求解。它提供易用的腳本環(huán)境、可集成分析工具（如MATLAB、Python等）、機器學習優(yōu)化技術等功能。”
JCMsuite是一款功能強大且靈活的仿真計算軟件，最適于復雜納米光學系統的仿真和設計。
中圖儀器方案
SJ5800一體型輪廓儀采用超高精度納米衍射光學轉軸測量系統，具有測量范圍大，分辨率高，測量直觀，可進行多參數分析等特點。通過對軟件功能加以擴展，設計開發(fā)了針對滾子凸度的測量功能模塊，可有效提高滾子凸度的測量精度和效率。
11.光學與光子學仿真 Optics & Photonics
從智能汽車的激光雷達與視覺系統，到航空航天領域的高精度導航與光通信技術，從醫(yī)療成像的超分辨顯微鏡，到消費電子中的虛擬現實（VR）和增強現實（AR）設備，乃至量子通信的安全加密和芯片制造的微納米工藝，光學與光子學正以其獨特的魅力，深刻影響著科技的脈動和社會的進步。
它采用超高精度納米衍射光學測量系統、超高直線度研磨級摩擦導軌、高性能直流伺服驅動系統、高性能計算機控制系統技術，為用戶提供了一個高精度、高穩(wěn)定性的測量工具，適用于各種精密工業(yè)應用。
SJ5900光學型輪廓儀
SJ5900光學型輪廓儀解決方案：
1、高精度接觸式測量：采用超高精度納米衍射光學測量系統，儀器精度達高水平（儀器直線度≤0.25μm/200mm，大范圍形貌微觀輪廓Pt≤0.3μm），通過測針接觸鏡片掃描實現高精度的衍射非球面測量；
2、一體封閉式：一體封閉式外觀減少外界噪聲，氣浮減震系統隔絕環(huán)境振動；
3、測量范圍：
