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：
qJA.+q.e$e •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
0vp I#q •光栅布局
模拟和后处理分析
uE j6A 布局layout
+][P*/ Ek 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
{ 9 ".o, 图1.二维光栅布局
yxN!*~BvL %?hLo 8 用VB脚本定义一个2D光栅布局
lc-|Q#$3$ :Y> ] 6 步骤：
tTH %YtG 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
QNXxpoS# 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 3(+#^aw Wafer Dimensions：
\NU [DHrMP Length (mm): 8.5
mj=|oIMwT Width (mm): 3.0
r6JkoP Mh ts<dUO
2D wafer properties:
9/Dt:R3QU Wafer refractive index: Air
v{ n}%akc 3 点击 Profiles 与 Materials.
3 \r@f_p Zk
Uun iO 在“Materials”中加入以下
材料：
AnY)T8w Name: N=1.5
1 fv~r@6 s Refractive index (Re:): 1.5
suFOc io7U[ # Name: N=3.14
`uVW<z{ l Refractive index (Re:): 3.14
Xp6*Y1Y
5iddB $ 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
-5 /v` Name: ChannelPro_n=3.14
ACO4u<M) 2D profile definition, Material: n=3.14
2j7d$y*' b',bi.FH Name: ChannelPro_n=1.5
vQ mackY 2D profile definition, Material: n=1.5
@z)tC@ (V.,~t@ 6．画出以下波导结构：
1lyOp a. Linear waveguide 1
j9ta0~x1*6 Label: linear1
F9P 0cGDs Start Horizontal offset: 0.0
nF nF _ Start vertical offset: -0.75
F.pHL)37 End Horizontal offset: 8.5
m}[~A@qD End vertical offset: -0.75
xeM':hD.o Channel Thickness Tapering: Use Default
]H#Rm#q Width: 1.5
C2rj ]t Depth: 0.0
KM}4^Q c Profile: ChannelPro_n=1.5
19 wqD IE0 eH%L?"J~: b. Linear waveguide 2
?w37vsN Label: linear2
S" TMsi Start Horizontal offset: 0.5
cJ##K/es Start vertical offset: 0.05
4Sstg57x~ End Horizontal offset: 1.0
!Vr45l End vertical offset: 0.05
&U$8zn~[k Channel Thickness Tapering: Use Default
9id~NNr7 Width: 0.1
j22#Bw Depth: 0.0
_Sgk ^i3v Profile: ChannelPro_n=3.14
zLw h6^?Y ;q,)NAr& 7.加入水平平面波：
Kwl qi]~ Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
(Ef2
w[ ' Input field Transverse: Rectangular
2r}uE\GN X Position: 0.5
s> @ #9psm Direction: Negative Direction
U++~3e @l Label: InputPlane1
T]#,R|)d 2D Transverse:
FK@ f' Center Position: 4.5
R_>TEYZ Half width: 5.0
Q ;X HHk Titlitng Angle: 45
nK jeH@&# Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
1%hM8:)i_ 图2.波导结构（未设置周期）
Z0" & |c
oEBFG 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。
O:,2OMB}B` 将Linear2代码段修改如下:
a(ux?V)E. Dim Linear2
!/4 V^H for m=1 to 8
Y R|(;B Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
t}XB| h Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
o7Cnyy#: Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
i VKbGgA Linear2.SetAttr "Depth", "0"
fs rg2:kQ Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
loeLj4" " Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
t ?9 ;cS4 Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
BK(pJNBh Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
A&|Wvb= h nsa)@ 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。
s -GleX< 图3.光栅布局通过VB脚本生成
@cu }3> oD W<e'Jm 设置仿真参数
|
or 8d>, 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
7~kpRa@\P 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
} )zB". TE simulation
`rz`3:ZH Mesh Delta X: 0.015
{
OxAY_ Mesh Delta Z: 0.015
R(2HY Z Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
e7XsyL'|p 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
A]Q1&qM% Number of Anisotropic PML layers: 15
Q(=Vk~v 其它参数保持默认
.*EOVo9S 运行仿真
lPRdwg- • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
iHE0N6%q • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
*R_' $+ • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
*Z]5!$UpC ?AV &@EX2C 远场分析
衍射波
Gut J_2f^9 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
/<(*/P,> 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
]RH=s7L 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
8 zQ_xE 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)
i{ t TUA 图4.远场计算对话框
=2RhPD +A8=R%&b)[ 5. 在远场对话框，设置以下参数：
L4YVH2`0) Wavelength: 0.63
O+G~Qp0b> Refractive index: 1.5+0i
]z-']R; Angle Initial: -90.0
5i!V}hE Angle Final: 90.0
r{K\(UT]! Number of Steps: 721
s{(ehP.Dd Distance: 100, 000*wavelength
H$~M`Y9I~ Intensity
WF ?/GN Sni&?tcY 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
>]Mq)V9 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
; g Z%U 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
