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：
axTvA(k9 •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
LL~bq(b •光栅布局
模拟和后处理分析
u vo2W! 布局layout
!6t
()] 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
,0^:q)_ 图1.二维光栅布局
wv 7j ES D`;Q?f C 用VB脚本定义一个2D光栅布局
^cYm.EHI HvWnPh1l 步骤：
EJ* 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
. Dw^'p> 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 ZJotg *I Wafer Dimensions：
:les
3T}2 Length (mm): 8.5
P:z 5/??2S Width (mm): 3.0
\Rc7$bS2H c
k= 2D wafer properties:
kaxAIk8l Wafer refractive index: Air
t HhA _
3 点击 Profiles 与 Materials.
$u"t/_% l<7)uO^8 在“Materials”中加入以下
材料：
L#'B-G4&y Name: N=1.5
@u./VK Refractive index (Re:): 1.5
`P&L. m]| P)?) H]J" Name: N=3.14
gA e*kf1 Refractive index (Re:): 3.14
;>o}/h DkP%1Crdr 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
Hu
.e@7 Name: ChannelPro_n=3.14
,:!X]F#d$ 2D profile definition, Material: n=3.14
?)9mHo^ J4
yT| Name: ChannelPro_n=1.5
zWxKp;. 2D profile definition, Material: n=1.5
1uTbN ?XVJ$nzW 6．画出以下波导结构：
;Ry
)^5Q a. Linear waveguide 1
~
#Gu : Label: linear1
:^mfTj$ Start Horizontal offset: 0.0
*)c ,~R^ Start vertical offset: -0.75
A &i
End Horizontal offset: 8.5
*
%p6+D-C End vertical offset: -0.75
!=(~e':Gv Channel Thickness Tapering: Use Default
|okS7.|IX Width: 1.5
pIh%5Z U Depth: 0.0
j|f$:j Profile: ChannelPro_n=1.5
v4}kmH1 3IqYp K(s b. Linear waveguide 2
> m GO08X Label: linear2
6a G/=fq Start Horizontal offset: 0.5
pPcn
F`A Start vertical offset: 0.05
ms'!E) End Horizontal offset: 1.0
Pg Z~of& End vertical offset: 0.05
Y? Yix Channel Thickness Tapering: Use Default
kI974:e42 Width: 0.1
6g@@ V=mf Depth: 0.0
,4 ftQJ Profile: ChannelPro_n=3.14
|[x) %5F QKYGeT7&Y' 7.加入水平平面波：
NQ$tQ#chd Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
XfF Z;ul Input field Transverse: Rectangular
P%5 h!Z2m X Position: 0.5
6Cut[*lj^ Direction: Negative Direction
@>'.F<:P< Label: InputPlane1
M>df7.N7%P 2D Transverse:
&UG7
g Center Position: 4.5
rm*Jo|eH` Half width: 5.0
6N
>ksqo8% Titlitng Angle: 45
\[ &~.B Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
| y@TI 图2.波导结构（未设置周期）
-`6O(he iulM8"P
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。
/+ G&N{)k 将Linear2代码段修改如下:
9viQ<}K< Dim Linear2
#;'1aT for m=1 to 8
Do A4#+RU Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
5H#3PZaQ Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
ANh5-8y Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
=V:rO;qX+@ Linear2.SetAttr "Depth", "0"
,R$n I*mf_ Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
o >{+vwK Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
uQ#3;sFO Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
1c S{3 Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
k3se<NL[ zH8l-0I+$ 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。
9 ="i'nYp 图3.光栅布局通过VB脚本生成
{ hUbK+dKZ "V:B-q 设置仿真参数
]* -9zo0 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
uls r)Ik 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
GE=#8-@g~p TE simulation
Owalt4}C Mesh Delta X: 0.015
W&y%fd\&3 Mesh Delta Z: 0.015
@AL,@P/9= Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
VF=$'Bl| 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
%(b`i C9 Number of Anisotropic PML layers: 15
<' Q H e4 其它参数保持默认
SE{$a3`UzP 运行仿真
e-f_ #!bW • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
NMY~f (x • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
7,ODh-?ez • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
EKf"e*|(L b #|M-DmT 远场分析
衍射波
E ,5 j Y 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
JI5?,
)-St 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
oQ@X}6B%S 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
!<}<HR^ ) 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)
$Y][-8{t 图4.远场计算对话框
rixNz@p'% <pR b#G" 5. 在远场对话框，设置以下参数：
Q~]#x
