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：
4Mg%}/cC •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
/F.<Gz;w •光栅布局
模拟和后处理分析
vX>{1`e{S 布局layout
-_9*BvS]R 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
!4cCq_ 图1.二维光栅布局
$A~aNI % m 6qL 用VB脚本定义一个2D光栅布局
C1 f$^N rOLZiE T 步骤：
ep3VJ"^ 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
3. dSS 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 " TCJT390 Wafer Dimensions：
uM 'n4 oH Length (mm): 8.5
>{Ayzz>v Width (mm): 3.0
|(tl
a_LE <=|^\r
!}& 2D wafer properties:
pWE(?d_M{G Wafer refractive index: Air
=k d-rIBc 3 点击 Profiles 与 Materials.
O6$,J1 2l y`m0/SOT 在“Materials”中加入以下
材料：
uDG>m7(}/h Name: N=1.5
b' ^<0c Refractive index (Re:): 1.5
=g6~2p=H zK~_ e\m Name: N=3.14
b&E"r*i| Refractive index (Re:): 3.14
l@w\
Vxr PSAEW .L 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
N68]r 3/K Name: ChannelPro_n=3.14
yT<"?S>D 2D profile definition, Material: n=3.14
7>zUT0SS x2fqfrr_] Name: ChannelPro_n=1.5
z+oy#p6+F. 2D profile definition, Material: n=1.5
19R~&E's b"o\-iUioe 6．画出以下波导结构：
uUp>N^mmVH a. Linear waveguide 1
])qnPoQ<n Label: linear1
<~ay 4JY Start Horizontal offset: 0.0
hyPS 6Y'1 Start vertical offset: -0.75
`;G@qp:A End Horizontal offset: 8.5
TPx0LDk%( End vertical offset: -0.75
*>aVU' Channel Thickness Tapering: Use Default
Cs "ivET Width: 1.5
J s33S) Depth: 0.0
'%e@7Cs Profile: ChannelPro_n=1.5
d$\n@}8eZp x/]G"?Uix b. Linear waveguide 2
&N7q 9t Label: linear2
(i{ZxWW & Start Horizontal offset: 0.5
JI-.SR Start vertical offset: 0.05
Q+a&a]*KL^ End Horizontal offset: 1.0
j?tE# End vertical offset: 0.05
|R91| -H Channel Thickness Tapering: Use Default
-{A64gfFxT Width: 0.1
jN=
!Q&^i[ Depth: 0.0
E rA* a3 Profile: ChannelPro_n=3.14
g|^U?|;p EN ^L.q9# 7.加入水平平面波：
o6x8j z Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
w"kBAi& Input field Transverse: Rectangular
S h5m+>7K X Position: 0.5
(@ BB @G Direction: Negative Direction
|w~*p
N0 Label: InputPlane1
s 64@<oU<" 2D Transverse:
@QpL*F Center Position: 4.5
R'_F9 \ Half width: 5.0
LCIe1P2 Titlitng Angle: 45
l9%ckC *q Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
asvM/ 9 图2.波导结构（未设置周期）
l:~ >P[ Ea" -n9 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。
IWddJb~hu 将Linear2代码段修改如下:
R SWw4} Dim Linear2
~r})&`5 for m=1 to 8
btC<>(k l& Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
A] 'XC"lS Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
% dd B$( Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
_jCu=l_ Linear2.SetAttr "Depth", "0"
#8v l2qWbi Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
^5!"[R B\ Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
A)SnPbI-p Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
+4 IaX1. Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
w2!5TK Z` K.? S,qg 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
2 jQ?-/Q8# 图3.光栅布局通过VB脚本生成
}*P;kV s<C66z 设置仿真参数
v~dUH0P<>e 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
F&+_z&n ) 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
dqt}:^L*0g TE simulation
zLS?: yq Mesh Delta X: 0.015
h!Fh@% Mesh Delta Z: 0.015
TuwSJS7 Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
k^UrFl 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
l@<Jp *| Number of Anisotropic PML layers: 15
q+4<"b+6G 其它参数保持默认
?|< p ^: 运行仿真
M}" KAa • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
<HW2W"Go\ • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
aHle s5
• 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
))6iVgSE$ 2+YM .Zl 远场分析
衍射波
D0gz
(( 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
NQbgk+&wD 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
dlV HyCW 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
|JUAR{ 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)
@G>&Gu;5 图4.远场计算对话框
'Hq#9?<2M y<8o!=Tb5 5. 在远场对话框，设置以下参数：
j{%'A Wavelength: 0.63
.X4UDZQg Refractive index: 1.5+0i
/-ewCCzZV Angle Initial: -90.0
b~rlh=(o#_ Angle Final: 90.0
Zr!CT5C5 Number of Steps: 721
> lK:~~1 Distance: 100, 000*wavelength
d^aLue>g;+ Intensity
LtDGu})1 .uo:fxbd 2 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
Eds{-x|10 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
kqS_2[=] 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
