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：
H3Zs m)+: •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
~/R bYvyA •光栅布局
模拟和后处理分析
(DTXc2)c 布局layout
VQ(l=k:}2 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
y yqya[-11 图1.二维光栅布局
NN "!kuM <ZXK}5SZ# 用VB脚本定义一个2D光栅布局
nf,u'}psdJ ?rS m6V 步骤：
T@?uA*J 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
)ePQN~#K} 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 YacLYo# Wafer Dimensions：
8;q2W
F{AX Length (mm): 8.5
L^%jR= Width (mm): 3.0
RKtU@MX49 vNIQ1x5Za 2D wafer properties:
T~G~M/ Wafer refractive index: Air
cP,bob] 3 点击 Profiles 与 Materials.
NA-)7i*>J 3OvQ,^[J4 在“Materials”中加入以下
材料：
@";zM& Name: N=1.5
aS)Gj?Odf Refractive index (Re:): 1.5
y=q iGi[Nc Ns#R`WG) Name: N=3.14
Dqg~g|(Q< Refractive index (Re:): 3.14
K)_DaTmi) mWiX@ #, 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
i286`SLU Name: ChannelPro_n=3.14
89+Q^79m 2D profile definition, Material: n=3.14
KOYcT'J@vR <x O"
E%t Name: ChannelPro_n=1.5
$^Z ugD 2D profile definition, Material: n=1.5
4PDxmH]y 0sGAC 6．画出以下波导结构：
e )): U a. Linear waveguide 1
79G& 0 P\ Label: linear1
R A^-Pa.O Start Horizontal offset: 0.0
^wTod\y Start vertical offset: -0.75
w^ N3Ma End Horizontal offset: 8.5
2nkUvb%= End vertical offset: -0.75
FNgC TO% Channel Thickness Tapering: Use Default
(I0QwB Width: 1.5
,#blY~h8^ Depth: 0.0
n04lTME Profile: ChannelPro_n=1.5
}35HKgqX T/ Fj0' b. Linear waveguide 2
1_V',0|`> Label: linear2
%5rC`9 ^ Start Horizontal offset: 0.5
0k):OVfm= Start vertical offset: 0.05
~J lo> End Horizontal offset: 1.0
04}" n End vertical offset: 0.05
2PVtyV3; Channel Thickness Tapering: Use Default
p&Ev" xhs Width: 0.1
'~;vp Depth: 0.0
aA3KJa Profile: ChannelPro_n=3.14
EN/e`S$) MFqM 6_ 7.加入水平平面波：
~uRL+<.c Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
45H(.}&f Input field Transverse: Rectangular
k%2Rv4)hU X Position: 0.5
= k7}[!T Direction: Negative Direction
EI!e0 V1! Label: InputPlane1
a i@hQJ* 2D Transverse:
'pQ\ BH Center Position: 4.5
KD E cR Half width: 5.0
eR *y<K(d Titlitng Angle: 45
9}*<8%PSt, Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
,bnrVa(I 图2.波导结构（未设置周期）
[)L) R` R^ &nBwp 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。
4 /Q4sE~< 将Linear2代码段修改如下:
d@IV@'Q7u Dim Linear2
-ttH{SslM for m=1 to 8
qOi"3_ Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
REc+ @;B Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
lk`, s Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
_DAj$$ Ru4 Linear2.SetAttr "Depth", "0"
} <KQ + Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
[Z$ E^QAP Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
l0G sY.~, Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
R[T94U Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
Lj#K^c Ee C<u<:4^H 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。
Pt^SlX^MM 图3.光栅布局通过VB脚本生成
RI</T3%~ nBo?r}t4 设置仿真参数
q[Ed6FM$~ 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
?D8 +wj 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
1p }:K`#{ TE simulation
WPbG3FrL! Mesh Delta X: 0.015
" _{o}8L Mesh Delta Z: 0.015
d@aPhzLu Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
"B"Yf g[ 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
I?Fv!5p Number of Anisotropic PML layers: 15
%{*)-_M 其它参数保持默认
l:$i }.C 运行仿真
Z:3SI$tO • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
/Cf gxPo • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
'j27.R y. • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
RjW<
H6a"K DJ.n8 hne 远场分析
衍射波
rwh,RI)
)g 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
KYN{Dh]- } 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
h#o?O k 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
G>f2E49BXt 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
Q -7C'| 图4.远场计算对话框
}?KfL$@$ T2/lvvG 5. 在远场对话框，设置以下参数：
!gbPxfH:6 Wavelength: 0.63
Oiz@tEp=_ Refractive index: 1.5+0i
Z36C7 kw Angle Initial: -90.0
.m/$ku{/J Angle Final: 90.0
|'ML
)`c[ Number of Steps: 721
/t"F Z# Distance: 100, 000*wavelength
%f'mW2 Intensity
) u
Sg;B4 m?)R EE 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
}XcYIo#+t 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
gR\-%<42 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
