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：
My6]k?;}( •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
RqX4 ep5j •光栅布局
模拟和后处理分析
PTI'N%W 布局layout
P :7l#/x_ 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
S{"6PXzb 图1.二维光栅布局
3$kv%uf{ Me K\eZ\ 用VB脚本定义一个2D光栅布局
(W }i287 66"ZH,335 步骤：
i/ O,`2 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
v0jz)z<# 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 z5o9\.y({ Wafer Dimensions：
(PT?h>|St Length (mm): 8.5
("P mB?20 Width (mm): 3.0
L/ICFa .G 'bY|$ \I 2D wafer properties:
BorfEv} SN Wafer refractive index: Air
u7 y7 3 点击 Profiles 与 Materials.
w3?t})PB& @=zBF'<.9 在“Materials”中加入以下
材料：
Kj<<&_B.H Name: N=1.5
E*T84Jh6 Refractive index (Re:): 1.5
{;z
L[AgCg ae(]9 VW Name: N=3.14
BI]ut |Qw Refractive index (Re:): 3.14
GE3U0w6WbK cwW~ *90# 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
KxTYc Name: ChannelPro_n=3.14
o}^vREO 2D profile definition, Material: n=3.14
W ! Ct[t 9jzLXym Name: ChannelPro_n=1.5
S,<.!v 57 2D profile definition, Material: n=1.5
H R!>g 9:Z~}y X 6．画出以下波导结构：
kV(DnZ#jq a. Linear waveguide 1
, LPFb6o Label: linear1
RVKa qJ0e< Start Horizontal offset: 0.0
u%IKM \ Start vertical offset: -0.75
0R^(rE"2# End Horizontal offset: 8.5
gZ=9Y:$ End vertical offset: -0.75
*ej o6 > Channel Thickness Tapering: Use Default
7Hkf7\JY Width: 1.5
"}x70q' >S Depth: 0.0
3<' Q`H > Profile: ChannelPro_n=1.5
uA}FuOE6 +sbacMfq b. Linear waveguide 2
I3[Ra Z2z{ Label: linear2
+fQ$~vr{' Start Horizontal offset: 0.5
Ug' nr Start vertical offset: 0.05
LAVt/TcZS| End Horizontal offset: 1.0
"s6_lhu=E7 End vertical offset: 0.05
Nwu Be:"@ Channel Thickness Tapering: Use Default
jvKaxB;e Width: 0.1
0v)mgrl=, Depth: 0.0
FCB/FtI0 Profile: ChannelPro_n=3.14
c"&!=@ I EsD = 7.加入水平平面波：
P :h 4 Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
Ly/~N/<\ Input field Transverse: Rectangular
iU+,Jeu X Position: 0.5
_nFvM'`< Direction: Negative Direction
r_<i*l. Label: InputPlane1
s L`D }_: 2D Transverse:
C%o/ Center Position: 4.5
Ecl 7=-y Half width: 5.0
5OqsnL _V Titlitng Angle: 45
3bL2fsn5 Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
PaI63 ! 图2.波导结构（未设置周期）
>33b@) dSD}NM 8.单击“Layout Script”快捷工具栏或选择
仿真菜单下的“Generate Layout Script…”。这一步将把布局对象转换为VB脚本代码。
@:&dOqQ 将Linear2代码段修改如下:
O*Pe [T5x' Dim Linear2
pQ`L=#WM for m=1 to 8
5+"8q#X$ Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
LK}eU,m= Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
{[y"]_B4 Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
$zA[5}{ZtQ Linear2.SetAttr "Depth", "0"
\yizIo.Y` Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
_~&v s< Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
5:3$VWLa
< Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
ieoUZCO^r\ Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
tJfN6 F7u% oLjr 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。
>h-6B= 图3.光栅布局通过VB脚本生成
X?xm1|\ sWzXl~JbF 设置仿真参数
#Z 5 Wk 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
_IGa8=~ 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
t7%Bv+Uo TE simulation
tD482Sb= Mesh Delta X: 0.015
n E.s Mesh Delta Z: 0.015
R2f,a*> Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
ptL}F~ 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
BnY|t2r Number of Anisotropic PML layers: 15
znpZ0O\! 其它参数保持默认
FOyfk$ 运行仿真
J-?(sjIX • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
qiJ;v1 • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
Ybiz]1d • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
GB Un" _J 9
f/tNQ7W 远场分析
衍射波
D\~$6#B>> 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
WoR**J?}w 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
Q#bo!]H{t 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
D)$k{v#~ 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)
G2k71{jK 图4.远场计算对话框
Q%d[ U4@
v^E2!X 5. 在远场对话框，设置以下参数：
:dc
J6 Wavelength: 0.63
OtqLigt&l Refractive index: 1.5+0i
g{{SY5qDj Angle Initial: -90.0
0 1w/,r Angle Final: 90.0
+@ v} ( Number of Steps: 721
$\H46Ji Distance: 100, 000*wavelength
82l";;n4p Intensity
: | ( B[ }+3~y 'k 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
WL]'lSHa 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
h"m7r4f 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
