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：
t-\S /N •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
x@I@7Pvo3 •光栅布局
模拟和后处理分析
IkSzjXE{ 布局layout
;X u&['
我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
T|p$Ddt`+ 图1.二维光栅布局
c7jft|4S ,=tVa]) 用VB脚本定义一个2D光栅布局
w+ cI0lj V(3udB@K 步骤：
* xs8/? 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
{Ex0mw)T 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 <3;/,>^ Pm Wafer Dimensions：
g]C+uj^ Length (mm): 8.5
_Gy*" ;E Width (mm): 3.0
V#W(c_g v=:RxjEx 2D wafer properties:
XcA4EBRj
Wafer refractive index: Air
^/HE_keY 3 点击 Profiles 与 Materials.
O'deQq[ +fzZ\ 在“Materials”中加入以下
材料：
EX8:B.z`57 Name: N=1.5
J4te!, Refractive index (Re:): 1.5
ru)%0Cyx .1MXQLy Name: N=3.14
EkV v Refractive index (Re:): 3.14
xH\'gli/ ;w?zmj<Dm 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
hHoc7 Name: ChannelPro_n=3.14
WKp Hb:H 2D profile definition, Material: n=3.14
$g#j, SSi}1 Name: ChannelPro_n=1.5
+v&+8S`+ 2D profile definition, Material: n=1.5
'< m[ "P< drz< 6．画出以下波导结构：
#hzs,tvvD a. Linear waveguide 1
P/t$xqAL Label: linear1
qO>BF/)a( Start Horizontal offset: 0.0
W"|89\p} Start vertical offset: -0.75
< 4*7HY[ End Horizontal offset: 8.5
hGF:D#jyT End vertical offset: -0.75
&&[j/d }J Channel Thickness Tapering: Use Default
SR~~rD|V Width: 1.5
wmY6&^ ?uS Depth: 0.0
yA(H=L-=!1 Profile: ChannelPro_n=1.5
~9]tt\jN*Y bM8b3, }?n b. Linear waveguide 2
=bf-+gZD Label: linear2
sJ ?Fque Start Horizontal offset: 0.5
s BF>a| Start vertical offset: 0.05
E](Ood End Horizontal offset: 1.0
(a`z:dz} End vertical offset: 0.05
tA@#SIw Channel Thickness Tapering: Use Default
\I#2Mq? Width: 0.1
[ OMcSd|nf Depth: 0.0
y S7[= S Profile: ChannelPro_n=3.14
^`=Z=C$fj o?^j1\ ^ 7.加入水平平面波：
)y.J2_lI8 Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
rtf>\j+ Input field Transverse: Rectangular
@< },- u X Position: 0.5
ngEjbCV+ Direction: Negative Direction
0?SdAF[:z Label: InputPlane1
!=cW+= 1 2D Transverse:
^b;.zhp8;N Center Position: 4.5
62%. ddM4 Half width: 5.0
&hd +x5 Titlitng Angle: 45
2#6yO` ?uo Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
;{BELv-4 图2.波导结构（未设置周期）
4<Bj;1*4 QS_" fsyN: 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。
^N`ar9Db 将Linear2代码段修改如下:
ZxbWgM5rm Dim Linear2
O,9KhX+ for m=1 to 8
/ $WEO[o Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
Y'bDEdeT Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
t1g)Y|@d Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
+Medu? K
` Linear2.SetAttr "Depth", "0"
G+^HZ4jg Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
bPOehvK/ Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
lXW.G Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
q+e'=0BHd: Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
~+QfP:G O)`R)MQ) 点击“Test Script”快捷工具栏运行修改后的VB脚本代码。生成光栅布局，布局如图3所示。
6BLw 4m=h 图3.光栅布局通过VB脚本生成
fX#Em'Ab[ #Cvjv;
QwY 设置仿真参数
}LDDm/$^} 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
hUB _[#8# 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
no OG$P# TE simulation
7DKbuUK Mesh Delta X: 0.015
Skp&W*Ai Mesh Delta Z: 0.015
ui YZk3 Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
5RI" g f 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
VoWlBH Number of Anisotropic PML layers: 15
^0ipM/Lg 其它参数保持默认
ArbfA~jXB 运行仿真
e6QUe.S • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
t_x \&+W • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
,>` wz^ z • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
`kVy1WiY FJp~8
x= 远场分析
衍射波
_rY,=h{+ 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
HPg@yx"U 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
+P6q
wh\v 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
HKb8z@;%@ 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
k^S=i_ U 图4.远场计算对话框
2^E. sf$f NK$k9, 5. 在远场对话框，设置以下参数：
2u *o/L+ Wavelength: 0.63
"qIO,\3T Refractive index: 1.5+0i
&^{HD }/{b Angle Initial: -90.0
& L wR9\sh Angle Final: 90.0
2} /Z.)^Q Number of Steps: 721
0}PW<lU- Distance: 100, 000*wavelength
] 06L NE Intensity
liA)|.H 25::z9i 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
r-9P&*1 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
@F+4
NL-'P 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
