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書籍 | 応用分野

光学技術者のための電磁場解析入門
商品コード: 9784902312447

光学技術者のための電磁場解析入門

販売価格(税込) 3,456 円
ポイント: 34 Pt
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(社)応用物理学会
日本光学会 光設計研究グループ 企画
A5判 248頁
2010/5/17
オプトロニクス社

概要

刊行趣旨

先端的光素子の設計や動作理解に必要な光学的な解析手法について概観することを目的として、この分野の第一線の研究者がそれぞれ分担してまとめられている。

読者対象

電磁場解析分野を初めて勉強する学部学生や大学院学生。
企業における研究開発者、設計技術者。

著者紹介

光設計研究グループの活動は、研究会や国際会議の開催を中心に、学術講演会びおける発表支援や環境整備、光設計賞の授与、会誌の発行などを行っている。

目次

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※PDFファイル 約 5.4MB

はじめに

第1章 電磁場解析を用いた回折光学素子設計と応用システム

 1. はじめに
 2. DOEの数値解析法
 3. RCWAの理論
  3.1 RCWAに基づく周期構造中での光のふるまい
  3.2 各領域における電磁場の一般解
  3.3 境界での連続条件によるモード係数の決定
 4. RCWA法によるDOEの数値解析の例
 5. Volume Phase Holographic(VPH)グレーティングの特性解析と
    応用システム
  5.1 天体観測用分光システム
  5.2 フォトニックネットワーク用波長分離システム
 6. まとめ

第2章 FDTD法による3次元電磁場解析

 1. はじめに
 2. マクスウェルの方程式の差分化
  2.1 電場に関する差分化
  2.2 磁場に関する差分化
  2.3 安定化条件
  2.4 媒質定数の割り当て
 3. 初期条件
  3.1 球面波
  3.2 平面波
  3.3 Total field / scattered field
 4. 境界条件
  4.1 Murの境界条件
  4.2 Perfectly matched layer(PML)
 5. 計算例
  5.1 矩形完全導体開口による平面波の回折
  5.2 誘電体立方体による平面波の回折
 6. より複雑な問題に向けて
 7. おわりに

第3章 FDTD法による光電磁場解析の基礎と応用

 1. はじめに
 2. FDTDを構成する要素技術
  2.1 電磁場伝搬の取扱い
  2.2 電磁場の導入と計算領域の取扱い
  2.3 境界の取扱い
  2.4 分散媒質の取扱い
 3. まとめ

第4章 光導波路デバイス内での光波伝搬解析

 1. はじめに
 2. 等価屈折率法
 3. ビーム伝搬法
  3.1 2次元のBPM
  3.2 3次元のBPM
  3.3 セミベクトルBPM
 4. おわりに

第5章 FDTD法によるフォトニック結晶中の光電磁場解析

 1. はじめに
 2. フォトニック結晶研究における光電磁場解析
 3. フォトニック結晶ナノ共振器の設計
  3.1 解析領域の設定
  3.2 励振とスペクトル情報の抽出
  3.3 Q値の評価
  3.4 共振器モード分布
 4. フォトニックバンドギャップの計算
 5. まとめ

第6章 FDTD法を用いた生体内光伝搬解析と
        拡散光トモグラフィへの応用


 1. はじめに
 2. 光拡散方程式と波源及び境界条件
  2.1 光拡散方程式
  2.2 光拡散方程式の波源
  2.3 境界条件
 3. FDTD解析
  3.1 Yee格子の定義
  3.2 FDTD解
  3.3 境界条件
  3.4 Yee格子点への波源按分
  3.5 解析精度
  3.6 解析精度の格子サイズ依存性
  3.7 解析時間
 4. 本解析法の拡散光トモグラフィへの応用
 5. まとめ

第7章 光記録分野における電磁場解析

 1. はじめに
 2. 各種の電磁場解析手法
 3. FDTD法を用いた光ディスク再生信号解析
  3.1 光ディスク解析におけるFDTD法適用のポイント
  3.2 FDTD法を用いた光ディスクの再生信号解析の例
 4. 平面波展開を用いた光ディスク再生信号解析
  4.1 平面波回折計算法について
  4.2 FMM法を用いた光ディスクの解析例
 5. スカラー回折計算を用いた体積型光ディスクの再生信号解析
  5.1 体積記録媒体におけるスカラー回折計算方法を用いた
      光ディスクの解析例
 6. おわりに

第8章 フォトリソグラフィー分野での光電磁場解析

 1. はじめに
 2. リソグラフィーシミュレーションと光電磁場解析
  2.1 リソグラフィーシミュレーションとは
  2.2 露光装置の光学系とシミュレーションソフトの働き
  2.3 光電磁場解析の用途と特徴
  2.4 液浸露光対応マスクの課題
 3. 液浸露光対応マスクの最適化検討
  3.1 マスク材料の光学特性
  3.2 石英基板の複屈折の影響
  3.3 ペリクル膜厚の影響
 4. おわりに

第9章 汎用3次元電磁波解析ソフトウェアPoynting for Optics
        による電磁場解析の実際


 1. はじめに
 2. Poynting for Opticsの機能
  2.1 モデリング機能
  2.2 媒質定義機能
  2.3 光源設定機能
  2.4 グリッド生成機能
  2.5 ポスト処理機能
 3. バージョン3(2009年11月リリース)における新機能
  3.1 形状適合機能
  3.2 サブグリッド機能
  3.3 立体波源
 4. 適用事例
  4.1 多層膜光ヘッド
  4.2 表面プラズモン
  4.3 スーパープリズムとスーパーレンズ
 5. 並列計算について
 6. おわりに

第10章 波面整合法による光導波路設計とその応用

 1. はじめに
 2. 波面整合法の原理
 3. モザイク型
 4. 塗りつぶし型
 5. まとめ

第11章 RCWA法による広帯域1/4波長板の最適設計

 1. はじめに
 2. 1/4波長板
 3. 設計背景
  3.1 目標性能
  3.2 設計パラメータ
  3.3 2枚構成
 4. 設計手法
 5. 設計解及び素子作製結果
  5.1 設計解
  5.2 素子作製
  5.3 光学評価
 6. 実用に向けて
  6.1 入射光角度依存性
  6.2 エリア分割
 7. まとめ

編集委員会

編集委員長
 小舘 香椎子 日本女子大学名誉教授

編集委員
 小濱 昭彦  (株)ニコン
 雜賀 誠   (株)トプコン
 柴床 剛玄   日本電気(株)
 白土 昌孝   (株)東芝
 竹内 修一   HOYA(株)
 山形 直樹   HOYA(株)
 渡邉 恵理子  (独)物質・材料研究機構
 
執筆者
 荒川 泰彦   東京大学
 市川 裕之   愛媛大学
 岩本 敏    東京大学
 岡本 勝就   アイディ(株)
 小舘 香椎子  日本女子大学名誉教授
 齊藤 公博   ソニー(株)
 齊藤 真紀子  コニカミノルタテクノロジーセンター(株)
 関口 哲司   サイバネットシステム(株)
 高橋 浩    日本電信電話(株)
 高山 佳久   (独)情報通信研究機構
 谷藤 忠敏   北見工業大学
 並木 武文   富士通(株)
 森川 泰考   大日本印刷(株)

※敬称略、五十音順、所属は執筆当時

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