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：
)e.Y"5My •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
#*uSYGd c •光栅布局
模拟和后处理分析
~S}>| q$ 布局layout
0T 2h3, 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
gwk$|aT@ 图1.二维光栅布局
$Z)Dvy| c;_GZ}8 用VB脚本定义一个2D光栅布局
Tyu]1 4L [\C Q_qs| 步骤：
Pxu!,Mi[d 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
K 1>.%m 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 iorKS+w" Wafer Dimensions：
<N"t[N70; Length (mm): 8.5
}$u]aX< Width (mm): 3.0
<apsG7(7 a,o)i8G9R< 2D wafer properties:
g~_cYy Wafer refractive index: Air
|D)NP N& 3 点击 Profiles 与 Materials.
j"o`K}C =W)Fa6P3j( 在“Materials”中加入以下
材料：
<tK 6+isc Name: N=1.5
(gBP` *2 Refractive index (Re:): 1.5
r{qM!(T E",s ] Name: N=3.14
9
O| "Ws>{ Refractive index (Re:): 3.14
$Tu %dE(OF ^
ab%Mbb 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
"!<Kmh5 Name: ChannelPro_n=3.14
\&]M \ 2D profile definition, Material: n=3.14
FH}n]T b)@%gS\F Name: ChannelPro_n=1.5
KquHc-fzqr 2D profile definition, Material: n=1.5
kXS_:f;M j Efrxlj 6．画出以下波导结构：
pc&/'zb a. Linear waveguide 1
a$Eqe_ Label: linear1
$wU.GM$ t~ Start Horizontal offset: 0.0
8'J> @ uW Start vertical offset: -0.75
<4} z l'. End Horizontal offset: 8.5
z sA6(? )u End vertical offset: -0.75
3:jKuOX Channel Thickness Tapering: Use Default
zR
h1 Width: 1.5
[P)'L Y6F
Depth: 0.0
y
%Get Profile: ChannelPro_n=1.5
.$)'7 {'Nvs_{6 b. Linear waveguide 2
*A2J[,?c Label: linear2
~PaD _W#xP Start Horizontal offset: 0.5
#*q`/O5n Start vertical offset: 0.05
/ _v5 B> End Horizontal offset: 1.0
%lz \w{ End vertical offset: 0.05
9Q- /Yh Channel Thickness Tapering: Use Default
=IV_yor Width: 0.1
|$Dt6{h Depth: 0.0
]O',E i ^ Profile: ChannelPro_n=3.14
@B5@3zYs `kIzT!HX 7.加入水平平面波：
yXS ~ PG Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
. :Bjs* Input field Transverse: Rectangular
Zoj.F X Position: 0.5
{g\Yy(r
Direction: Negative Direction
C yO2Z
Label: InputPlane1
'{XDh K 2D Transverse:
gbwKT`N* Center Position: 4.5
4IG= mG) Half width: 5.0
S%uH*& ` Titlitng Angle: 45
1"A1bK Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
84)$ CA+NX 图2.波导结构（未设置周期）
r&)/3^S ' \c>9f"jS_ 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。
)v;> 6( 将Linear2代码段修改如下:
E Hkb{Q8 Dim Linear2
_1hc^j for m=1 to 8
Xhtc0\0"( Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
{"!V&} Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
f 7{ E(, Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
CCfuz & Linear2.SetAttr "Depth", "0"
so W. Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
epj]n=/}[ Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
[VI dw 92 Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
5+rYk|*D+k Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
0#F3@/1h pSkP8'
? 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。
K`* 8 *k{ 图3.光栅布局通过VB脚本生成
^ $Q', [J\5DctX;c 设置仿真参数
X'.}#R1 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
QD]Vfj4+ 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
o,9E~Q '`{ TE simulation
5 g99 t$p9 Mesh Delta X: 0.015
vmJ1-<G4* Mesh Delta Z: 0.015
n|lXBCY7K Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
~!meO;|W 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
1c&/&6 #5 Number of Anisotropic PML layers: 15
vi@a87w> 其它参数保持默认
LdR}v%EH 运行仿真
uzG<(Q pu • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
bB3Mpaw@ • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
l*uNi47| • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
O7ceSz ].]yqD4P 远场分析
衍射波
'@2pOq 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
78#j e=MDg 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
Gv>,Ad
ka 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
(FbqKx'uq 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)
#tN)O ZA 图4.远场计算对话框
s#;|8_L
M ]kbmb O?M 5. 在远场对话框，设置以下参数：
<i^Bq=E<rJ Wavelength: 0.63
XD{U 5.z>y Refractive index: 1.5+0i
K8Gc5#OF Angle Initial: -90.0
()JM161 Angle Final: 90.0
C>$5<bx Number of Steps: 721
Et(Q$/W Distance: 100, 000*wavelength
[0yKd ?e Intensity
sI/Hcm Xw`vf7z* 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
"@W0Lk [ 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
]p(+m_F 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
