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：
KnbP@!+c •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
==IL63 •光栅布局
模拟和后处理分析
!vG._7lPp 布局layout
<nIU]}q 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
Th"7p:SE? 图1.二维光栅布局
mv + .5X L !{^^7 用VB脚本定义一个2D光栅布局
5ptbz<Xv uV; Z 步骤：
!rrjA$P<v 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
m
81\cg 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 +LrW#K; Wafer Dimensions：
t7lRMCN
Length (mm): 8.5
G-rN?R. Width (mm): 3.0
4N*^% 5n Evnnx0 2D wafer properties:
x!G\-2# Wafer refractive index: Air
W&r jJZY6 3 点击 Profiles 与 Materials.
Y/{Z`} V1(eebi| 在“Materials”中加入以下
材料：
j8N8|\n- Name: N=1.5
FS H6C2 Refractive index (Re:): 1.5
J| 3 CG;+ 23Eg|Xk Name: N=3.14
W+Iln`L Refractive index (Re:): 3.14
&(wik#S eYS 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
L V9\ Name: ChannelPro_n=3.14
78 3a Z8 2D profile definition, Material: n=3.14
~PS%^z xyn KxiZx I Name: ChannelPro_n=1.5
F[ 9IHT6{ 2D profile definition, Material: n=1.5
{'{ssCL ZVda0lex& 6．画出以下波导结构：
6"gncB. a. Linear waveguide 1
~lQ]PKJ" Label: linear1
\7W {/v4^ Start Horizontal offset: 0.0
Z73 ysn} Start vertical offset: -0.75
h Wu q End Horizontal offset: 8.5
GfV Mj 7{ End vertical offset: -0.75
/G CSC8T Channel Thickness Tapering: Use Default
[?;oiEe.| Width: 1.5
<; W4Th<4 Depth: 0.0
b$g. ">:$ Profile: ChannelPro_n=1.5
3Dg I.V6un 4? 8 GK b. Linear waveguide 2
nE s l Label: linear2
g,x$z~zU{ Start Horizontal offset: 0.5
1eK J46W Start vertical offset: 0.05
y:pypuwt; End Horizontal offset: 1.0
{*tewF)| End vertical offset: 0.05
LgB}!OLQ Channel Thickness Tapering: Use Default
6`%}s3Xq Width: 0.1
a#KxjVM Depth: 0.0
T*'5-WV|3t Profile: ChannelPro_n=3.14
4yjAi@ /2 C $rZn%dp( 7.加入水平平面波：
hZ$* s f Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
Qg1LT8 Input field Transverse: Rectangular
.'>r?%a X Position: 0.5
.b ew,92 Direction: Negative Direction
w[loV Label: InputPlane1
|h8C}P&Z 2D Transverse:
V$^x]z Center Position: 4.5
M3 u[E Half width: 5.0
L P.- Titlitng Angle: 45
0wxQ,PI1' Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
~ H?RHYP~ 图2.波导结构（未设置周期）
`5h$@ 0]NjsOU = 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。
v zs6YsA 将Linear2代码段修改如下:
Cf8(J k`v| Dim Linear2
h]G }E9\l for m=1 to 8
FVL0K(V( Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
MI<hShc \ Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
Zni8 im,_j Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
+ ^4" Linear2.SetAttr "Depth", "0"
*}3~8fu{
Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
XWk/S $-d Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
u V=rLDY Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
]+ ug:E{7 Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
vPpbm '[:].?M 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
hg=\L5R 图3.光栅布局通过VB脚本生成
Y`\zLX"_m aU 5t|S6 设置仿真参数
pcm| 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
%k1*&2"1# 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
YIt:_ ][* TE simulation
&# `d8}3D Mesh Delta X: 0.015
+qjW;]yxP Mesh Delta Z: 0.015
Yb414 K Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
\fh.D/@ 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
a]$KI$ )e Number of Anisotropic PML layers: 15
cXt L3T+ 其它参数保持默认
2>?GD@GE 运行仿真
Hm%[d;Z7 • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
@^#y23R U • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
/>)>~_-3 • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
v" y
e\ZG , T"(97" 远场分析
衍射波
Sr%~
5Q[W 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
+=U` 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
"fS9Nx3 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
CM8 WI~ 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)
V|<qO-#. 图4.远场计算对话框
KiH#*u S [ZDJs`h!` 5. 在远场对话框，设置以下参数：
]qhVxeUm Wavelength: 0.63
*s;$`8fM< Refractive index: 1.5+0i
R#
mZ Yg Angle Initial: -90.0
g`3g#h$ Angle Final: 90.0
1b* dC;< Number of Steps: 721
cidS/OH Distance: 100, 000*wavelength
c-z=(Z Intensity
5N `g !(l,+@j 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
7u o4F= % 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
7s>d/F3* 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
