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：
sfXFh •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
-xtT,^<B •光栅布局
模拟和后处理分析
NUsxMhP 布局layout
D3Q+K 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
z D{]3pg 图1.二维光栅布局
Ju +3} 0Ui.nz j 用VB脚本定义一个2D光栅布局
7#LIG r Sdq}?- &Sa 步骤：
3 ahriZe 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
khy'Y&\F; 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 5H3o?x Wafer Dimensions：
@|Pm%K`1 Length (mm): 8.5
3%POTAw % Width (mm): 3.0
!5*VBE\ j ,YrM?Xdo 2D wafer properties:
Wdd}y`lS Wafer refractive index: Air
<pX?x3-' 3 点击 Profiles 与 Materials.
u({^8: AYu pCKP{c=6Q 在“Materials”中加入以下
材料：
yT^2;/Z Name: N=1.5
un "I Refractive index (Re:): 1.5
KXt8IMP_"y /M2in]oH Name: N=3.14
iYXD }l;r Refractive index (Re:): 3.14
XCM!8x?K >G`p T# 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
lNe4 e6 Name: ChannelPro_n=3.14
LLx0X
O@ 2D profile definition, Material: n=3.14
mEY#QN[eq 5IU! BQU Name: ChannelPro_n=1.5
NM. e4 2D profile definition, Material: n=1.5
j7!u;K^c TEV DE S 6．画出以下波导结构：
4 %0s p a. Linear waveguide 1
7
A0?tG Label: linear1
0,hs %x>v Start Horizontal offset: 0.0
?N{\ qF1Mz Start vertical offset: -0.75
F,_L}
End Horizontal offset: 8.5
S1=P-A o End vertical offset: -0.75
*BKD5Ew S Channel Thickness Tapering: Use Default
S#ryEgc] Width: 1.5
dgVG P_~ Depth: 0.0
~ 5}t; Profile: ChannelPro_n=1.5
D,IT>^[^7 kff N0(MR b. Linear waveguide 2
TuwP'g[ Label: linear2
@5T l84@Q Start Horizontal offset: 0.5
Pt"K+]Ym Start vertical offset: 0.05
\Z5Wp5az}, End Horizontal offset: 1.0
ANm@$xO* End vertical offset: 0.05
t w4,gW Channel Thickness Tapering: Use Default
3,p!Fun:r Width: 0.1
Fo3*PcUv Depth: 0.0
:hICe+2ca Profile: ChannelPro_n=3.14
)"TVR{I%B =z}PR1X! 7.加入水平平面波：
H&s`Xr
Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
YKe&Ph. Input field Transverse: Rectangular
~<k>07 X Position: 0.5
a 8xvK;` Direction: Negative Direction
x}2nn)fdZ Label: InputPlane1
*(x.egORd 2D Transverse:
SGKAx<U Center Position: 4.5
Oti;wf G7o Half width: 5.0
P#TPI*qw Titlitng Angle: 45
~ZafTCa; Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
jI,[( Z> 图2.波导结构（未设置周期）
jt oS{B, Y%i<~"k 8.单击“Layout Script”快捷工具栏或选择
仿真菜单下的“Generate Layout Script…”。这一步将把布局对象转换为VB脚本代码。
Zv yZ5UA 将Linear2代码段修改如下:
;"D}"n L Dim Linear2
Dbn ~~P for m=1 to 8
sm18u- Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
2*snMA Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
7 2$S'O%,0 Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
RZW=z}T+H Linear2.SetAttr "Depth", "0"
Hec8pL Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
- UEi Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
{^oohW - Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
Pz50etJ Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
|0Z J[[2 r
(m3"Xu6O 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。
XU7to]'K 图3.光栅布局通过VB脚本生成
>|S@twy EUSM4djL 设置仿真参数
j+3 \I > 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
<?A4/18K 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
`GE8?UO- TE simulation
pnu?=.O Mesh Delta X: 0.015
J>R $K Mesh Delta Z: 0.015
M XW1 : Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
~Jf(M ^E 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
`NhG|g Number of Anisotropic PML layers: 15
nHRsr x 其它参数保持默认
xy`Y7W= 运行仿真
{n>.Y -= • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
W( s5mX,Kv • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
3^KR{N p • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
l4 DBGZB C6c*y\O\7 远场分析
衍射波
L%H\|>k` 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
4!14: mq 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
/- Gq`9Z 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
O+&;,R : 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)
>4@w|7lS 图4.远场计算对话框
<e! TF @ [!U%'' 5. 在远场对话框，设置以下参数：
W7C1\'T Wavelength: 0.63
p7AsNqEp Refractive index: 1.5+0i
ok6t|
7sq Angle Initial: -90.0
R Q0^
1
R Angle Final: 90.0
7z z F M Number of Steps: 721
TgJ +:^+0 Distance: 100, 000*wavelength
m s3" Intensity
. hckZx / 0(o 2<d7 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
nt"\FZ*;3 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
~NE`Ad.G 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
