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：
~ ( I'm[ •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
n$&xVaF| •光栅布局
模拟和后处理分析
U= QfIn B 布局layout
vau0Jn%=ck 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
FwKT_XkY 图1.二维光栅布局
p;$Vw6W= kqdF)Wa am 用VB脚本定义一个2D光栅布局
K =nW|^ 2j*;1 步骤：
@
W[LA< 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
m_
>+$uL 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 ]rU$0)VN Wafer Dimensions：
Y=94<e[f" Length (mm): 8.5
='"DUQH|* Width (mm): 3.0
QU{|S.\ 99)m d 2D wafer properties:
ay4E\=k Wafer refractive index: Air
" -bsWC 3 点击 Profiles 与 Materials.
y(!J8( yA
:.u[^_
在“Materials”中加入以下
材料：
2GkJ7 cL Name: N=1.5
oS.fy31p Refractive index (Re:): 1.5
Cp {
j+Ia jr, j1K@_t Name: N=3.14
*>"k/XUn$ Refractive index (Re:): 3.14
BUhLAO
<? h ` 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
KicPW}_ Name: ChannelPro_n=3.14
H &
L 2D profile definition, Material: n=3.14
;]/>n:[ E -SO`wL NV Name: ChannelPro_n=1.5
:s(vn Ie^ 2D profile definition, Material: n=1.5
CI%4!K;{ fiG/ "/u 6．画出以下波导结构：
0{0BL@H a. Linear waveguide 1
N!RkV\:X Label: linear1
}fzv9$]$ Start Horizontal offset: 0.0
E6
gl R Start vertical offset: -0.75
ZoFQJJK56B End Horizontal offset: 8.5
~Q4 emgBD End vertical offset: -0.75
VkKq<`t< Channel Thickness Tapering: Use Default
B}Lz# '5_ Width: 1.5
#*r u* Depth: 0.0
c^Y&4=>T Profile: ChannelPro_n=1.5
g3*" ^C2= ^
hoz<Ns b. Linear waveguide 2
8}5dyn{cvE Label: linear2
<Vu/6"DP Start Horizontal offset: 0.5
>'\cNM~nf Start vertical offset: 0.05
+*Um:}& End Horizontal offset: 1.0
Gn+3OI" End vertical offset: 0.05
5yC$G{yV Channel Thickness Tapering: Use Default
5 *w
a Width: 0.1
\ *24NB Depth: 0.0
UBN^dbP* Profile: ChannelPro_n=3.14
gtizgUS7 u >e4;f`F 7.加入水平平面波：
d `M]>EDXp Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
Av3qoH)[< Input field Transverse: Rectangular
XnBpL6"T` X Position: 0.5
?$:;hGO.<~ Direction: Negative Direction
R[ 'k&jyi Label: InputPlane1
\Pv_5LAo 2D Transverse:
e7fA-,DV Center Position: 4.5
)qi/> GR, Half width: 5.0
g( 9\r Titlitng Angle: 45
j 9sK P]w Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
c_oI?D9 图2.波导结构（未设置周期）
u2p5* gzZ >%v w(pt 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。
aahAUhF 将Linear2代码段修改如下:
SHM
?32' Dim Linear2
5)%bnLxn for m=1 to 8
_'g'M=E Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
QEUr+7[ Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
[8T Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
3M/iuu Linear2.SetAttr "Depth", "0"
% FN3/iM Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
M!KHB r Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
t")+ L{ Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
@ P[ o Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
,(%?j]_P2 OI=LuWGQE1 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。
U IpW#t 图3.光栅布局通过VB脚本生成
Y6_%HYI$ `vkNp8| 设置仿真参数
i{['18Q$F3 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
d@ +}_R"c 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
2!6+>nvO TE simulation
X)-9u 8 Mesh Delta X: 0.015
~j1.;WId[ Mesh Delta Z: 0.015
bzI!;P1 & Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
qN hV z x 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
&) '5_#S Number of Anisotropic PML layers: 15
jGM+ 其它参数保持默认
t>W^^'=E 运行仿真
@ y{i.G • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
lkj^<%N"r • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
NT qt r=" • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
3$]SP1M c( M"q]jeaM 远场分析
衍射波
rZ.,\ X_ 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
fx W,S 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
h)O<bI8 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
@uIY+_E40g 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)
WK{{U$:$ 图4.远场计算对话框
t>04nN_@,s ?dWfupO{ 5. 在远场对话框，设置以下参数：
3YtFO;- Wavelength: 0.63
I'23$IzPA Refractive index: 1.5+0i
F vJJpPS Angle Initial: -90.0
x~7_`=}rO Angle Final: 90.0
c" vF i~Db Number of Steps: 721
>a5M:s) Distance: 100, 000*wavelength
f87> ul!* Intensity
.JR"|;M} ~:65e 8K 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
ZBDEE+8e 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
kR
C0iTV'I 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
