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：
y}N&/}M:}8 •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
`FZF2.N •光栅布局
模拟和后处理分析
Yt+h2ft! 布局layout
+3;Ody"59 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
l-}KmZ] 图1.二维光栅布局
/v|O nq1Y4 6\4Z\82 用VB脚本定义一个2D光栅布局
aG(hs J) yl$F~e1W 步骤：
GRT] aw 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
7X}TB\N1 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 /kB|1gFj Wafer Dimensions：
;3;2h+U* Length (mm): 8.5
%X>FVlP m Width (mm): 3.0
abi[jx C G r<c #nD~K 2D wafer properties:
R_1 qn Wafer refractive index: Air
H_w%'v & 3 点击 Profiles 与 Materials.
<~{du ?4n SO;N~D1Z6 在“Materials”中加入以下
材料：
#6=MKpR Name: N=1.5
uvnI>gv Refractive index (Re:): 1.5
bb;(gK;F 6)}B"Qd Name: N=3.14
Z/<#n\>t0> Refractive index (Re:): 3.14
?^u^im eY,O@'"8` 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
&gn-Wb? Name: ChannelPro_n=3.14
=gjDCx$| 2D profile definition, Material: n=3.14
:et#0! $wV1*$1NM Name: ChannelPro_n=1.5
nPFwPk8=M 2D profile definition, Material: n=1.5
PD6_)PXn ?Ik4 6．画出以下波导结构：
^lj7( a. Linear waveguide 1
w^q7n Label: linear1
B=n[)"5fBO Start Horizontal offset: 0.0
<*(^{a. O Start vertical offset: -0.75
q .J sf+ End Horizontal offset: 8.5
P4k;O?y End vertical offset: -0.75
BT,b-=
;J- Channel Thickness Tapering: Use Default
W .I\J<=V Width: 1.5
]Gv!M?: Depth: 0.0
h3!$r~T!a: Profile: ChannelPro_n=1.5
BRS#Fl: c_.-b=zm b. Linear waveguide 2
(R*j|HAw`X Label: linear2
!'G~k+ Start Horizontal offset: 0.5
YoKs:e2/: Start vertical offset: 0.05
g/~XCC^F? End Horizontal offset: 1.0
6N~q`;p0 End vertical offset: 0.05
f> polxB%N Channel Thickness Tapering: Use Default
;65D Width: 0.1
9U f j Depth: 0.0
uw AwWgl Profile: ChannelPro_n=3.14
=0 qpVFvU Y?K{(szo ? 7.加入水平平面波：
3j Z6kfj Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
mr:CuqJ
Input field Transverse: Rectangular
W!T"m)S X Position: 0.5
7Nzbz3 Direction: Negative Direction
J00VTb` Label: InputPlane1
P7.' kX9 2D Transverse:
ABh&X+YD Center Position: 4.5
#%lo;W~IY Half width: 5.0
x =q; O+7] Titlitng Angle: 45
?r=jF)C<' Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
HKDID[d0 图2.波导结构（未设置周期）
B<?w h0 UUc8 *yU)
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。
)h{ ]k= 将Linear2代码段修改如下:
=elp H^N Dim Linear2
)%d*3\Tsd for m=1 to 8
em{ (4!W> Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
r^Zg-|gr Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
47K1$3P Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
"N?+VkZEv Linear2.SetAttr "Depth", "0"
8s{?v &p Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
l{j~Q^U}) Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
v'!a\b`9 Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
Ho;X4lo[j Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
'cix`l|^ <{5EdX 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。
?a(L. 3 E 图3.光栅布局通过VB脚本生成
7*5Z
9h4({EE2t 设置仿真参数
4d b(<h 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
E_e6^Sk5B( 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
5,-U.B} TE simulation
%w7u]-tR Mesh Delta X: 0.015
KGH/^!u+R Mesh Delta Z: 0.015
{!t7[Ctb Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
9RN-suE[ 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
Od4E x;F Number of Anisotropic PML layers: 15
? T9(Vw 其它参数保持默认
#txE=e"&o 运行仿真
jB{4\) • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
TJ q~)Bm • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
7Mb# O_eh • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
AP77a*@8 R }^~^# 远场分析
衍射波
%LV m3e9 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
| 7yAX+ 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
Q8!) !r% 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
=6"2UC& 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)
&wD;SMr< 图4.远场计算对话框
e/0<[s*#Q ]QzGE8jp* 5. 在远场对话框，设置以下参数：
wr[, Wavelength: 0.63
3s/H2f z Refractive index: 1.5+0i
vnWWneeNr Angle Initial: -90.0
h4q|lA6!k8 Angle Final: 90.0
O+y-}7 YX Number of Steps: 721
L#E]
BY Distance: 100, 000*wavelength
oE#d,Z Intensity
rM'=_nmi 1pArZzm> 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
='`/BY(m[ 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
{&jb5-*f 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
