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：
/N&CaH\;^$ •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
C,v(:ZE$J7 •光栅布局
模拟和后处理分析
/K . !sQ$ 布局layout
eep1I
:N 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
5) pj]S!]- 图1.二维光栅布局
O4og?h> Vz= PiMO 用VB脚本定义一个2D光栅布局
!Rhl f.x XBp? w 步骤：
]% IT|/;9Y 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
U
G~b a 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 LdL/399< Wafer Dimensions：
u[DfzH Length (mm): 8.5
'*"vkgN Width (mm): 3.0
6jC`8l: <gQI q{B? 2D wafer properties:
RsY 3V=u Wafer refractive index: Air
!'cl"\h 3 点击 Profiles 与 Materials.
Z2'Bk2 L mqSQL}vR 在“Materials”中加入以下
材料：
(q(~de Name: N=1.5
.O0 +H + Refractive index (Re:): 1.5
4UW_Do ZH m7Isa1 Name: N=3.14
>8qQK r\" Refractive index (Re:): 3.14
U'<KC"f:'! 'lEA)&d 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
r} mb Xvn Name: ChannelPro_n=3.14
F)'.g d 2D profile definition, Material: n=3.14
]]oI#*c }wHW7SJ Name: ChannelPro_n=1.5
t3&LO~Ye 2D profile definition, Material: n=1.5
tX>
G,hw IHcD*zQ 6．画出以下波导结构：
&3TEfvz a. Linear waveguide 1
hKT Label: linear1
29?,<b B) Start Horizontal offset: 0.0
A*}.EClH Start vertical offset: -0.75
l% 1!a End Horizontal offset: 8.5
'8{N e!y End vertical offset: -0.75
f;x kT Channel Thickness Tapering: Use Default
BA%pY|"Q Width: 1.5
o1h={ao Depth: 0.0
(4d huT Profile: ChannelPro_n=1.5
}Du}c3 j]aoR b. Linear waveguide 2
2&^]k`Aj6D Label: linear2
>76\nGO Start Horizontal offset: 0.5
Q= /</| Start vertical offset: 0.05
zhpt%7So End Horizontal offset: 1.0
o! {w"K End vertical offset: 0.05
t\%HX.8[;% Channel Thickness Tapering: Use Default
I pq "E Width: 0.1
Pyb Z)5u Depth: 0.0
DW_1,:,?7l Profile: ChannelPro_n=3.14
dVi!Q@y+ " 6u s#T 7.加入水平平面波：
nysUZB
Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
N#DYJ-~* Input field Transverse: Rectangular
y6[If cN X Position: 0.5
* Of4o Direction: Negative Direction
X@LRsg Label: InputPlane1
< F`>,Pm 2D Transverse:
~,5gUl?Il Center Position: 4.5
}DK7'K Half width: 5.0
-1U D0( Titlitng Angle: 45
.[ 3Z1v, Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
o8-^cP1 图2.波导结构（未设置周期）
Z^IPZF /eOzXCSws 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。
ZGYr$C~ 将Linear2代码段修改如下:
Z3& _ Dim Linear2
INi]R ^- for m=1 to 8
-U/c\-~fU Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
fH > NJK; Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
\3S8 62B7 Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
<\}KT*Xp Linear2.SetAttr "Depth", "0"
HLZ;8/|48m Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
c;n * AK Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
; o 0&`b? Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
s#t Zg Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
!=:$lzS^ TG+VEL |T 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。
Ju
:CMkv 图3.光栅布局通过VB脚本生成
KNLfp1! U2wbv Xr5- 设置仿真参数
< !dqTJos 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
s8#X3Rp 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
e^[H[d.WMC TE simulation
vbD{N3p)?n Mesh Delta X: 0.015
_oUHJ~&, Mesh Delta Z: 0.015
x"{'&J[hx Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
nC}6B).el 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
Tny%7xSx1 Number of Anisotropic PML layers: 15
naw0$kXTA 其它参数保持默认
v>-VlQ 运行仿真
S4h:|jLUF • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
\u>"s • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
f1 _<G • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
g;8jK 8 Kh $W9{P; 远场分析
衍射波
^,;z|f'% * 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
m$W < 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
t7 ?Zxq 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
eQD)$d_5 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
6^"=dn6K 图4.远场计算对话框
846$x$G4 q "<ac qK 5. 在远场对话框，设置以下参数：
Xp8]qH|K Wavelength: 0.63
r.>].~}4 Refractive index: 1.5+0i
cg m~> Angle Initial: -90.0
WeQk<y Angle Final: 90.0
^*S)t.
" Number of Steps: 721
u*tN)f3 Distance: 100, 000*wavelength
C~N/A73gF Intensity
"Za >ZRR MF'$~gxo 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
}c`fW& 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
0\@dYPa&C 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
