Mostra la font per a JCMsuite

{{Infotaula programari|logo=|imatge=Screenshot JCMsuite.png|llicencia=|nom=JCMsuite|programat_en=|plataforma=|desenvolupador=|lloc_web=}}'''JCMsuite''' és un paquet de programari [[Anàlisi d'elements finits|d'anàlisi d'elements finits]] per a la simulació i anàlisi d'ones electromagnètiques, elasticitat i conducció de calor. També permet un acoblament mutu entre els seus solucionadors òptics, de conducció tèrmica i de mecànica contínua. El programari s'aplica principalment per a l'anàlisi i optimització de sistemes [[Nanofotònica|nanoòptics]] i microòptics. Les seves aplicacions en projectes d'investigació i desenvolupament inclouen [[Difusòmetre|sistemes de metrologia dimensional]], [[Fotolitografia (electrònica)|sistemes fotolitogràfics]], [[fibres de cristall fotònic]], [[VCSEL]], [[Làser de punt quàntic|emissors de punts quàntics]], atrapament de llum en [[Cel·la fotovoltaica|cèl·lules solars]], i [[Plasmó de superfície|sistemes plasmònics]]. Les tasques de disseny es poden incrustar als llenguatges de script d'alt nivell [[MATLAB]] i [[Python]], permetent un script de configuracions de disseny per tal de definir problemes dependents dels paràmetres o executar exploracions de paràmetres.<ref>{{Ref-publicació|article=JCMsuite: An Adaptive FEM Solver for Precise Simulations in Nano-Optics|url=https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=IPNRA-2008-ITuE4|editorial=Optica Publishing Group|data=13-7-2008|pàgines=ITuE4|doi=10.1364/IPNRA.2008.ITuE4|llengua=anglès|nom=Sven|cognom=Burger|nom2=Lin|cognom2=Zschiedrich|nom3=Jan|cognom3=Pomplun|nom4=Frank|cognom4=Schmidt|publicació=JCMsuite: An Adaptive FEM Solver for Precise Simulations in Nano-Optics}}</ref><ref>{{Ref-web|títol=Discover the Best Free Magnetic Field Simulation Software|url=https://mechanitec.ca/best-free-magnetic-field-simulation-software/|data=23-2-2023|consulta=16-7-2023|llengua=anglès|nom=Mechanitec|cognom=Design|editor=https://mechanitec.ca}}</ref>

== Classes de problemes ==
JCMsuite permet tractar diversos models físics (classes de problemes): <ref>{{Ref-web|títol=JCMsuite Pricing, Alternatives & More 2023|url=https://www.capterra.com/p/215449/JCMsuite/|consulta=16-7-2023|llengua=anglès|editor=https://www.capterra.com}}</ref>

=== Dispersió òptica ===
Els problemes de dispersió són problemes, on es dona la geometria de l'índex de refracció dels objectes, es coneixen les ones incidents i (possiblement) les fonts interiors i s'ha de calcular la resposta de l'estructura en termes d'ones reflectides, refractes i difractes. El sistema es descriu per [[Equacions de Maxwell|l'equació de Maxwell]] harmònica en el temps

: <math>\nabla \times \mu^{-1} \nabla \times \mathbf{E} - \omega^2\epsilon\mathbf{E} = - i \omega \mathbf{J}</math>
: <math>\nabla\cdot \epsilon\mathbf{E} = 0</math>

=== Disseny de guies d'ones òptiques ===
[[Guia d'ones (electromagnetisme)|Les guies d'ones]] són estructures que són invariants en una dimensió espacial (per exemple, en direcció z) i s'estructuren arbitràriament en les altres dues dimensions. Per calcular els modes de guia d'ona, l'equació de rínxol-rínxol de Maxwell es resol de la següent forma

: <math>\nabla \times \mu^{-1} \nabla \times \mathbf{E} = \epsilon\omega^2\mathbf{E}</math>
: <math>\mathbf{E} = \mathbf{E}(x,y) e^{i k_z z}.</math>

=== Ressonàncies òptiques ===
Els problemes de ressonància són problemes en 1D, 2D o 3D on es dona la geometria de l'índex de refracció dels objectes ressonants i les freqüències angulars. <math>\omega</math> i s'han de calcular els camps de ressonància corresponents. No hi ha ones incidents ni fonts interiors presents. JCMsuite determina parells de <math>\mathbf{E}</math> i <math>\omega</math> o <math>\mathbf{H}</math> i <math>\omega</math> complint l'equació de rínxol-rínxol de Maxwell harmònica de temps, p. ex.,

: <math>\nabla \times \mu^{-1} \nabla \times \mathbf{E} = \epsilon\omega^2\mathbf{E}</math>
: <math>\nabla\cdot \epsilon\mathbf{E} = 0</math>

=== Conducció de calor ===
Les pèrdues ohmiques del camp electromagnètic poden provocar un escalfament, que es distribueix per l'objecte i modifica l'[[índex de refracció]] de l'estructura. La distribució de la temperatura <math>T</math> dins d'un cos es regeix per l'[[Equació de la calor|equació de calor]]

<math>\partial_t\left(c\rho T\right) = \nabla\cdot k\nabla T + q</math>

== Mètode numèric ==
JCMsuite es basa en el [[Anàlisi d'elements finits|mètode dels elements finits]]. Els detalls de la implementació numèrica s'han publicat en diverses contribucions, per exemple El rendiment dels mètodes s'ha comparat amb mètodes alternatius en diversos punts de referència, per exemple A causa de l'alta precisió numèrica possible, s'ha utilitzat JCMsuite com a referència per als resultats obtinguts amb mètodes analítics (aproximats).

== Referències ==
{{Referències}}

[[Categoria:Programari científic]]