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：
H.hF`n •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
HO/Ij •光栅布局
模拟和后处理分析
B4r4PSB>! 布局layout
9sFZs]uM 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
Z[R E | l{ 图1.二维光栅布局
[, 3o (2[tQ`~ 用VB脚本定义一个2D光栅布局
{k %*j 4 `6)GjZh^ 步骤：
b<P9@h~: 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
Waj6.P CFm 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 %(MaH Wafer Dimensions：
}Ry:}) Length (mm): 8.5
:$~)i?ge<5 Width (mm): 3.0
L%}k.)yev lRF04 2D wafer properties:
k(pI5N}pJZ Wafer refractive index: Air
J70#p F 3 点击 Profiles 与 Materials.
O; 7`*}m PTW P7A[ 在“Materials”中加入以下
材料：
s { p-cV Name: N=1.5
~,WG284 Refractive index (Re:): 1.5
Q0K2md_%x c
Owa^; Name: N=3.14
rG|lRT3-K Refractive index (Re:): 3.14
)y4bb^; z ?&
qM C 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
% 4|* Name: ChannelPro_n=3.14
$A]2Iw!& 2D profile definition, Material: n=3.14
HT0VdvLw h+<vWo}H Name: ChannelPro_n=1.5
S .p L^Ru 2D profile definition, Material: n=1.5
+!h~T5Ck 8 [\F*H 6．画出以下波导结构：
@E;'Ffo a. Linear waveguide 1
%N$,1=0* Label: linear1
r"sK@ Start Horizontal offset: 0.0
Q>Voa&tYn Start vertical offset: -0.75
2fFZ70Yh End Horizontal offset: 8.5
]r GZ End vertical offset: -0.75
:,Z'/e0& Channel Thickness Tapering: Use Default
;rXkU9 Width: 1.5
%Hx8%G! Depth: 0.0
xucrp::g Profile: ChannelPro_n=1.5
*(wkgn ecaEWIOG b. Linear waveguide 2
oS6dcJHf Label: linear2
`G7 LM55 Start Horizontal offset: 0.5
kZ7\zbN> Start vertical offset: 0.05
eB%hP9=:x End Horizontal offset: 1.0
:/UO3 c( End vertical offset: 0.05
(#I$4Px{ Channel Thickness Tapering: Use Default
$WmB __ Width: 0.1
omz%:'m`~ Depth: 0.0
r& Profile: ChannelPro_n=3.14
x-27rGN 7QV@lR<C2R 7.加入水平平面波：
)45~YDS;t Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
(=&z:-52V Input field Transverse: Rectangular
qLC_p) X Position: 0.5
%87D(h!.I4 Direction: Negative Direction
sNB*S{ Label: InputPlane1
F{*{f =E!B 2D Transverse:
}_Y&kaM Center Position: 4.5
TQ`s&8"P Half width: 5.0
<14,xYpE Titlitng Angle: 45
%!DdjC&5* Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
> -8r|};+ 图2.波导结构（未设置周期）
D)shWJRlvW (<GBh Nj=c 8.单击“Layout Script”快捷工具栏或选择
仿真菜单下的“Generate Layout Script…”。这一步将把布局对象转换为VB脚本代码。
qZQB"Q.* 将Linear2代码段修改如下:
oF'_x,0 Dim Linear2
+ vf~s ^ for m=1 to 8
kXW5bR Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
Pgug!![ Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
(F=/r] Q Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
&<nj~BL Linear2.SetAttr "Depth", "0"
i ZU 1w7Z Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
ycD.X" Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
^*?mb) Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
lZ,w #sqbY Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
<Wr n/%tL =Jyi9VN=& 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
IKo,P$
PE 图3.光栅布局通过VB脚本生成
%Z~0vwY Cx~,wk;= 设置仿真参数
V2B@Lq"9` 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
7a0T] 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
0*J},#ba$ TE simulation
k2 -+3zx Mesh Delta X: 0.015
3A&:
c/ Mesh Delta Z: 0.015
ol3].0Vc] Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
.gQYN2#zb 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
WRCf [5 Number of Anisotropic PML layers: 15
uKA-<nM._c 其它参数保持默认
M4H~]Ftn 运行仿真
S =5br • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
7&`Yl[G • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
P>}OwW • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
J;DTh ]z?: $ G<!+^T 远场分析
衍射波
`8 Ann~Z|k 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
tD^$}u6 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
\+Nn>wW. 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
K cu*Z 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
)U|0vr 8: 图4.远场计算对话框
fphi['X ]]F e:> 5. 在远场对话框，设置以下参数：
q<XleC Wavelength: 0.63
=w;~1i% .k Refractive index: 1.5+0i
*-eDU T|O Angle Initial: -90.0
n@=D,'cn Angle Final: 90.0
aG&t gD{ Number of Steps: 721
rtxG-a56Q Distance: 100, 000*wavelength
'w"hG$". Intensity
@1vpkB~ w 4k_y;$4WN 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
he! Uq%e 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
Vi= u}(* 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
