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：
.vb*|So •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
<ZnAPh •光栅布局
模拟和后处理分析
{X< t Uco 布局layout
AFY;;_Xks 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
d :j$!@o 图1.二维光栅布局
3 )`}#` T >=B 8PK+< 用VB脚本定义一个2D光栅布局
; 1o"Oij p2cKtk+ 步骤：
!!P)r1=g 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
%f^TZ,q$ 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 3<'n>' Wafer Dimensions：
K~X t` Length (mm): 8.5
A Bx0IdOcI Width (mm): 3.0
Nlo*vu ` zTVup& 2D wafer properties:
le1'r>E$ Wafer refractive index: Air
T}zOM%]] 3 点击 Profiles 与 Materials.
~Ipl'cE ~xA' -N/ 在“Materials”中加入以下
材料：
d vUJk<;w Name: N=1.5
T}g;kppC Refractive index (Re:): 1.5
H 7R1Ga J 0z%]HlPg Name: N=3.14
{o;J'yjre1 Refractive index (Re:): 3.14
o05) I2 q 3
9 RD 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
9((v. Name: ChannelPro_n=3.14
6W$k^<S 2D profile definition, Material: n=3.14
z*kn .sW * O +N4tq Name: ChannelPro_n=1.5
7gv kd+-* 2D profile definition, Material: n=1.5
fUE jl k%.IIVRx 6．画出以下波导结构：
*P9)M% a. Linear waveguide 1
"y62Wo6m) Label: linear1
xeZ,}YP) Start Horizontal offset: 0.0
(LGx ;9S? Start vertical offset: -0.75
qQ^]z8g6P End Horizontal offset: 8.5
^[5 yff 4 End vertical offset: -0.75
QQ pe.oF Channel Thickness Tapering: Use Default
#N7@p }P Width: 1.5
$n>.;CV Depth: 0.0
9.>v
;:vL Profile: ChannelPro_n=1.5
XN??^1{J}] M$|^?U>cm b. Linear waveguide 2
S _1R]n1/ Label: linear2
^e)KEkh Start Horizontal offset: 0.5
m~%IHWO' Start vertical offset: 0.05
z0doL b^! End Horizontal offset: 1.0
F4KXx^~o End vertical offset: 0.05
bluhiiATd Channel Thickness Tapering: Use Default
~6E
`6;` Width: 0.1
#dU-*wmJ Depth: 0.0
3>c<E1 Profile: ChannelPro_n=3.14
Gi?" `WX @1 ]m 7.加入水平平面波：
LzP+l>m Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
CH!Lf,G Input field Transverse: Rectangular
Nx,.4CI
X Position: 0.5
"1WwSh}Z Direction: Negative Direction
c]#F^(-A` Label: InputPlane1
epR7p^`7 2D Transverse:
1iig0l6\m Center Position: 4.5
3)p#}_u{ Half width: 5.0
Y!"LrkC Titlitng Angle: 45
y/Paq^Hd Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
1s/t}J~zZ 图2.波导结构（未设置周期）
):kDWc E2+O-;VN 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。
wtIXZU x 将Linear2代码段修改如下:
~~;J[F p Dim Linear2
E&#cU}ErN for m=1 to 8
2E;UHR Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
`[X5mEe Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
R:fERj<s Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
Fe{lM'
8 Linear2.SetAttr "Depth", "0"
^ yyL4{/ Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
qwoF4_VN Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
s< h]2W Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
JPR o<jt= Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
<My4 )3 $!H;,Jxv 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
aHuZzYQ*"j 图3.光栅布局通过VB脚本生成
W; P8=q lhZXq!2p 设置仿真参数
?:H4Xd 7 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
O3 x9S,1i 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
4"at~K`
Q TE simulation
j0_)DG Mesh Delta X: 0.015
#{-B`FAQ Mesh Delta Z: 0.015
z.P<)[LUc Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
FhpS#, Y$ 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
suiO%H^t Number of Anisotropic PML layers: 15
r01Z
0> 其它参数保持默认
1wAD_PI|BH 运行仿真
?d&l_Pa0e • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
Qu"zzb"k • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
%{I b • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
(_1(<Jw v P; 远场分析
衍射波
AAuH}W>n 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
rvfS[@>v 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
h9-^aB$8^ 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
C&wp* 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)
$ S(<7[Z 图4.远场计算对话框
||yx?q6\h ?V&# nA 5. 在远场对话框，设置以下参数：
g6aIS^mU Wavelength: 0.63
7n}$|h5D Refractive index: 1.5+0i
uC$!|I Angle Initial: -90.0
Lp31Y . 4 Angle Final: 90.0
bAOL<0RS9` Number of Steps: 721
(`'(`x# Distance: 100, 000*wavelength
_?~EWT Intensity
^`i qa-1 &l M=>? 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
kZ 5; Fe\* 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
9 n0 ?0mk 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
