光栅布局在大多数情况下是周期性
结构。OptiFDTD中有两种实现周期性布局的方法：PBG编辑器和VB脚本。本课将重点介绍以下功能：
&9Xhl'' •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
qM.bF&&Go •光栅布局
模拟和后处理分析
EI^06q4x 布局layout
Ybn`3 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
?2oHZ%G 图1.二维光栅布局
SI=yI- 3K_A<j: 用VB脚本定义一个2D光栅布局
A* um{E+ qkC /\![@ 步骤：
,dx3zBI 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
Ovj^IjG-` 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 RoyPrO [3 Wafer Dimensions：
S*n@81Z Length (mm): 8.5
NM06Q zE Width (mm): 3.0
/FIE: Io W]nSR RWco 2D wafer properties:
A$w4PVS Wafer refractive index: Air
PnoPb k[< 3 点击 Profiles 与 Materials.
tQylT0'[+o 0D&t!$Ibf 在“Materials”中加入以下
材料：
~}+Hgi Name: N=1.5
Dre]AsgiV Refractive index (Re:): 1.5
]GRWnif Y_QH&GZ Name: N=3.14
? 8LX P Refractive index (Re:): 3.14
ma((2My'H tuhA
9}E 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
GxKqD;;u?= Name: ChannelPro_n=3.14
_~ T !9 2D profile definition, Material: n=3.14
>>5NX"{ qu-/"w<3$ Name: ChannelPro_n=1.5
QPfc(Z 2D profile definition, Material: n=1.5
~SnSEhE IqD_GL)Ms 6．画出以下波导结构：
AqV7 \gdOC a. Linear waveguide 1
di>cMS 4 c Label: linear1
Ck!V V2U# Start Horizontal offset: 0.0
OdB?_.+ $ Start vertical offset: -0.75
dx+hhg \L End Horizontal offset: 8.5
4Z/Q=Mq2 End vertical offset: -0.75
`YI f_a{ Channel Thickness Tapering: Use Default
ruazOmnn~ Width: 1.5
EMfdBY5 Depth: 0.0
Yx>"bv Profile: ChannelPro_n=1.5
t>[KVVg
W %!PM&zV b. Linear waveguide 2
a$Cdh x ! Label: linear2
uECsh 2Uin Start Horizontal offset: 0.5
r9ww.PpNk# Start vertical offset: 0.05
q2et|QCru End Horizontal offset: 1.0
NvvUSyk\;s End vertical offset: 0.05
gR}35:$Z- Channel Thickness Tapering: Use Default
iX4I u3 Width: 0.1
~PHB_ cyth Depth: 0.0
<,>P 0tY} Profile: ChannelPro_n=3.14
XQ~Ke-QW) &Ky_v^ 7.加入水平平面波：
~mR'Q-hi< Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
npN B{J[ Input field Transverse: Rectangular
6A=8+R'`F X Position: 0.5
|USX[j m\ Direction: Negative Direction
U8G%YGMG.4 Label: InputPlane1
.fdL&z 2D Transverse:
6l4mS~/ Center Position: 4.5
) u qA(R> Half width: 5.0
78/N Titlitng Angle: 45
U\sHx68 Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
-%I2[)F< 图2.波导结构（未设置周期）
{U_$&f9s ~fo6*g:f1 8.单击“Layout Script”快捷工具栏或选择
仿真菜单下的“Generate Layout Script…”。这一步将把布局对象转换为VB脚本代码。
X 51Yfr 将Linear2代码段修改如下:
q.()z(M 7 Dim Linear2
$]rj73p^tH for m=1 to 8
d S5a
Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
[ V)
L Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
RJ$7XCY%`* Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
fa<v0vb+ Linear2.SetAttr "Depth", "0"
PtTH PAKj Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
E]6z8j uO6 Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
NMi45y(Y Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
[u._q: A Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
Rv/Bh< t 59Gk3frk( 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
yOwA8 ^q 图3.光栅布局通过VB脚本生成
*tAg*$ @_LN3zP 设置仿真参数
2~ t[RY 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
~wVd$%7` 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
~jb"5CX TE simulation
1Zi,b Mesh Delta X: 0.015
\~5C7^_ Mesh Delta Z: 0.015
jH6&q~# Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
+EAT:, 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
d` [HT `` Number of Anisotropic PML layers: 15
E~A jK'Z 其它参数保持默认
KW7UUXL 运行仿真
oy;K_9\ • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
.YZgOJi • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
0pSmj2/,. • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
=ID
2 A?@@*$& 远场分析
衍射波
<2nZ&M4/s{ 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
np 4+" 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
UYz0PSV=. 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
@e '5E^ 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
E(i[o? 图4.远场计算对话框
%G?;!Lz i:l<C 5. 在远场对话框，设置以下参数：
"ax. .Mh\y Wavelength: 0.63
"jaJr5Wv=y Refractive index: 1.5+0i
_Um d Angle Initial: -90.0
h/ ,${,}J Angle Final: 90.0
!L95^g Number of Steps: 721
]K*8O < Distance: 100, 000*wavelength
@l0|*lo% Intensity
8Mbeg
,P E[ ^ {w 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
gp-T"l 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
EutP\K_Y 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
