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：
$LBgBH &z •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
"MPS&OK •光栅布局
模拟和后处理分析
U+-;(Fh~ 布局layout
OHY|< &* 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
P e}
T 图1.二维光栅布局
0W
1bZPM CTqhXk[ 用VB脚本定义一个2D光栅布局
D3tcwjXoW_ *>GRU8_} 步骤：
6 {`J I 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
B0g?!.#23 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 2 9z@ ! Wafer Dimensions：
iD CQqj` Length (mm): 8.5
Vo%ikR # Width (mm): 3.0
.5 ~3D97X& v/7^v}[< 2D wafer properties:
C
szZr>Z Wafer refractive index: Air
xgsEe3| 3 点击 Profiles 与 Materials.
sVlQ5M oo( N7q6pBA"E 在“Materials”中加入以下
材料：
uowdzJ7 Name: N=1.5
F)aF.'$-/ Refractive index (Re:): 1.5
' v(b^x<ZS aMK\&yZD Name: N=3.14
A0ZU #"'/ Refractive index (Re:): 3.14
Yru,YA
f(EO|d^u 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
3z k},8f u Name: ChannelPro_n=3.14
v# fny 2D profile definition, Material: n=3.14
n "I{aJ]K 4?_^7(%p Name: ChannelPro_n=1.5
LCSJIt 2D profile definition, Material: n=1.5
n&Q0V. ] < ;y_ 6．画出以下波导结构：
dA#'HMh@ a. Linear waveguide 1
{(d 6of`C_ Label: linear1
ziQ &M\ Start Horizontal offset: 0.0
*y~~~ 'J/ Start vertical offset: -0.75
T#}"? A| End Horizontal offset: 8.5
2H1?f|0> End vertical offset: -0.75
bz`rSp8h Channel Thickness Tapering: Use Default
Xa g#ZT Width: 1.5
RRpCWc Iv" Depth: 0.0
b-J6{ =k^ Profile: ChannelPro_n=1.5
}'p*C$ pe!"!xJE b. Linear waveguide 2
6anH #=( Label: linear2
F\<{:wu Start Horizontal offset: 0.5
GC rsf Start vertical offset: 0.05
cVaGgP}\ End Horizontal offset: 1.0
{P ==6/<2o End vertical offset: 0.05
$b ) k Channel Thickness Tapering: Use Default
i@=(Y~tD` Width: 0.1
rwpH9\GE Depth: 0.0
3'55!DE Profile: ChannelPro_n=3.14
'qoaMJxN` <Ug1g0. 7.加入水平平面波：
^ b{~]I Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
=)! ~t / Input field Transverse: Rectangular
Wm!c jGK X Position: 0.5
e=ry_@7 Direction: Negative Direction
G,b*Qn5# Label: InputPlane1
/vLW{ % 2D Transverse:
fTG VG Center Position: 4.5
|4Os_*tRKU Half width: 5.0
{T5u"U4 Titlitng Angle: 45
;( Z9. Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
o}L\b,]) 图2.波导结构（未设置周期）
cZ ,}1?! VP }To 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。
=pb ru=/ 将Linear2代码段修改如下:
C)&BtiUN/ Dim Linear2
K*to my for m=1 to 8
ZkF6AF Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
!dwa. lZ&X Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
riSgb=7q9 Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
wd2z=^S~ Linear2.SetAttr "Depth", "0"
gAK"ShOhG= Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
fjqd16{Q Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
/kqa|=-`q Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
CH0Nkf Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
&i aS3x &Y 2Dft_K 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。
D1wONss 图3.光栅布局通过VB脚本生成
7J|nqr` >t %vRCs] 设置仿真参数
+DYsBCVbag 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
~Vf
A 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
|0VZ1{=* TE simulation
$AdBX}{ Mesh Delta X: 0.015
d*LW32B@ Mesh Delta Z: 0.015
]}9[ys Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
O&@CT] )8 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
|}o3EX Number of Anisotropic PML layers: 15
Upz?x{>x 其它参数保持默认
Oh,]"(+ 运行仿真
B| r' • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
Lv<vMIr • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
;e W \41 w • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
|Zdl[|kX _W>xFBy
远场分析
衍射波
CEBa,hp@ 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
"Ve9\$_s 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
{n(/ c3 3 3. 将位置移动到等于92的网格点，(位置:-0.12)观察当前位置的近场
h*\u0yD) 4. 在Crosscut Viewer的工具菜单中选择“Far Field”，出现远场转换对话框。(图4)
[$ z- 图4.远场计算对话框
lLS7K8;4W f%rZ2h) 5. 在远场对话框，设置以下参数：
rXq{WS` Wavelength: 0.63
(P-$tH t Refractive index: 1.5+0i
">vi= Tr Angle Initial: -90.0
/Edq[5Ah Angle Final: 90.0
kG` &Z9P Number of Steps: 721
!gJw? (8" Distance: 100, 000*wavelength
EKEJ9Y+47H Intensity
&W{v(@ :a9 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
]#vi/6\J 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
WF<3
7"A@ 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
