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：
Tenf: Hm/k •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
HM[klH]s= •光栅布局
模拟和后处理分析
i\?*=\ a 布局layout
#& .]"
d 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
\FmKJ\ 图1.二维光栅布局
?,knit2 x 48D?'lW % 用VB脚本定义一个2D光栅布局
y*b3&%.ml 0?Q_@Y 步骤：
A&5:ATQ/| 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
P 1>AOH2yG 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 ? }p:J{ Wafer Dimensions：
_c(4o : Length (mm): 8.5
R3.*dqo$ Width (mm): 3.0
(K..k-o`. B}?IEpYp 2D wafer properties:
L5fuM]G` Wafer refractive index: Air
IND ]j72 3 点击 Profiles 与 Materials.
d=* x#In T )~9Wac 在“Materials”中加入以下
材料：
V\5 L?} Name: N=1.5
H U+ I Refractive index (Re:): 1.5
_RkuBOv@e Z=S>0|`R Name: N=3.14
_`-1a A&n~ Refractive index (Re:): 3.14
cQj-+Tmu m#e3%150{ 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
X"MU3] Name: ChannelPro_n=3.14
Vy< HA* 2D profile definition, Material: n=3.14
v;1F[?@3Y wE\3$ s/{D Name: ChannelPro_n=1.5
z;\d L 2D profile definition, Material: n=1.5
W;6vpPhg#! (7FW9X; 6．画出以下波导结构：
Mz]: }qmFA a. Linear waveguide 1
:nY 2O Label: linear1
K n;D?ioY Start Horizontal offset: 0.0
GwU?wII j^ Start vertical offset: -0.75
(oz$B0HO: End Horizontal offset: 8.5
vdDludEv End vertical offset: -0.75
;
0v>Rf a Channel Thickness Tapering: Use Default
$:s`4N^ Width: 1.5
m ^~ S Depth: 0.0
u+t$l^S Profile: ChannelPro_n=1.5
0U/,aHvhP nKr9#JebRC b. Linear waveguide 2
_6@hTen` Label: linear2
58xnB !h\} Start Horizontal offset: 0.5
z&8un% Jt Start vertical offset: 0.05
kzmQm End Horizontal offset: 1.0
"6ECgyD+E! End vertical offset: 0.05
B$Z3+$hfF Channel Thickness Tapering: Use Default
=DbY? Q<Q Width: 0.1
q=Zr>I;(Ks Depth: 0.0
Joe_PS Profile: ChannelPro_n=3.14
SzD KByi d5 Edu44 7.加入水平平面波：
4\ c,)U} Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
\VMD$zZx Input field Transverse: Rectangular
e?0q9W X Position: 0.5
#:x4DvDkR Direction: Negative Direction
V
D?*h Label: InputPlane1
smY$-v) @ 2D Transverse:
<|Yj%f Center Position: 4.5
P>Euq'ajX Half width: 5.0
tirIgZ Titlitng Angle: 45
kUx&pYv Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
J<gJc *Q 图2.波导结构（未设置周期）
o\otgyoh W=B"Q
qL 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"P);su 将Linear2代码段修改如下:
|WryBzZ>on Dim Linear2
DHC+C4 for m=1 to 8
\<0B 1m Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
iZ3 W"Vd`b Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
UM*jKi2]" Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
|wE3UWsy Linear2.SetAttr "Depth", "0"
-m=
8&B Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
HBE.F&C88 Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
PYRd] %X Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
p}b /XnV$~ Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
q_W0/Ki8 SHb(O<6 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
bOp54WI-g 图3.光栅布局通过VB脚本生成
8x{B~_~ S\6[EQ65 设置仿真参数
N r<`Z 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
Si 9Z>MR 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
L(>=BK* TE simulation
+|Hioq* ,t Mesh Delta X: 0.015
'D1A}X Mesh Delta Z: 0.015
,fIe&zq Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
gk BdR + 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
w6dFb6~R Number of Anisotropic PML layers: 15
-F"Q EL# 其它参数保持默认
yV3^Qtb! 运行仿真
(R~]|?:wt • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
9mc!bj^811 • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
0Z<I%<8bK • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
{K{EOB_ u Lj\/ Ji_ 远场分析
衍射波
X2mREt9 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
C9DJO:f.2y 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
_qqr5NU 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
lDC$F N 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)
K-<^ $VWh 图4.远场计算对话框
aq+Y7IR_ AB Xl 5. 在远场对话框，设置以下参数：
!|q<E0@w\ Wavelength: 0.63
zOEY6lAwI Refractive index: 1.5+0i
SjjI r ^ Angle Initial: -90.0
1p v}]&X Angle Final: 90.0
%u^ J pC{E Number of Steps: 721
K'iIJA*S n Distance: 100, 000*wavelength
!{n<K:x1 Intensity
o[ENp'r ultG36.x 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
GBFw+v/|4 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
}),w1/#5u8 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
