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：
3et2\wOX1x •使用VB脚本生成光栅（或周期性）布局。
{G1aAM\Hz •光栅布局
模拟和后处理分析
&G|jzXE 布局layout
xnuv4Z}]t 我们将模拟如图1所示的二维光栅布局。
cU5"c)$' 图1.二维光栅布局
,#jhKnk2e -1r & s 用VB脚本定义一个2D光栅布局
'Kzr-)JS | ]!Ky[P 步骤：
Pzm!`F^r} 1 通过在
文件菜单中选择“New”，启动一个新项目。
5v>{Z0TE[6 2 在“Wafer Properties”对话框中设置以下
参数 Re,$<9V Wafer Dimensions：
ZR-s{2sl Length (mm): 8.5
{F6dSF` Width (mm): 3.0
U> _\ +b ,31 2D wafer properties:
"kBqY+:Cn Wafer refractive index: Air
e(; `9T 3 点击 Profiles 与 Materials.
:_QAjU JGO$4DK-1 在“Materials”中加入以下
材料：
R4~zL!7; Name: N=1.5
!ga (L 3vf Refractive index (Re:): 1.5
[' OCw {< )lDIzLp Name: N=3.14
#u<o EDQ Refractive index (Re:): 3.14
7fW =5wc eFj6p< 4.在“Profile”中定义以下轮廓：
Y9@dZw%2 Name: ChannelPro_n=3.14
X !#i@V 2D profile definition, Material: n=3.14
r0g/ :lJi bDFCZH-:'O Name: ChannelPro_n=1.5
4j/ iG\ 2D profile definition, Material: n=1.5
d7_ g
u 'Elj"Iiu 6．画出以下波导结构：
h\u0{!@} a. Linear waveguide 1
,y8I)+ Label: linear1
Z?~d']XD Start Horizontal offset: 0.0
+>!B(j\gx Start vertical offset: -0.75
\Ul.K!b7 End Horizontal offset: 8.5
fr'huvc End vertical offset: -0.75
^0s\/qyqm Channel Thickness Tapering: Use Default
4$?w D < Width: 1.5
# +QWi0B Depth: 0.0
:<t{ =0G Profile: ChannelPro_n=1.5
VTJIaqw / \-2l+y>J b. Linear waveguide 2
yA?ENAM Label: linear2
V@f 6Lj Start Horizontal offset: 0.5
8R)D ! 7[l Start vertical offset: 0.05
=##s;zj(% End Horizontal offset: 1.0
m,@1LwBH End vertical offset: 0.05
g* \P6 Channel Thickness Tapering: Use Default
znQ'm^ h Width: 0.1
~ gfA](N Depth: 0.0
}dd k}wga Profile: ChannelPro_n=3.14
%CxEZPe$ ^)hA Vf~E 7.加入水平平面波：
FM9X}%5nu9 Continuous Wave Wavelength: 0.63 General:
U50s!Z t45 Input field Transverse: Rectangular
+ w k]iH X Position: 0.5
{ p!_-sL Direction: Negative Direction
W G8iTVwx Label: InputPlane1
F%PwIB~cy 2D Transverse:
7ZV~op2Q Center Position: 4.5
p- "Z'$A` Half width: 5.0
q?imE ~&U Titlitng Angle: 45
j Ne(w<',P Effective Refractive Index: Local Amplitude: 1.0
[:nx);\ 图2.波导结构（未设置周期）
%Le :w C 8:P *z 8.单击“Layout Script”快捷工具栏或选择
仿真菜单下的“Generate Layout Script…”。这一步将把布局对象转换为VB脚本代码。
jJ*@5?A 将Linear2代码段修改如下:
N ;Z`%& Dim Linear2
QM[A;WBr7 for m=1 to 8
]3O
4\o Set Linear2 = WGMgr.CreateObj ( "WGLinear", "Linear2"+Cstr(m) )
IP30y>\ Linear2.SetPosition 0.5+(m-1)*1.0, 0.05, 1+(m-1)*1.0, 0.05
2ec$x ms Linear2.SetAttr "WidthExpr", "0.1"
*t# s$G a Linear2.SetAttr "Depth", "0"
>: F,-cx< Linear2.SetAttr "StartThickness", "0.000000"
I!$jYY2 Linear2.SetAttr "EndThickness", "0.000000"
gf68iR.Gs Linear2.SetProfileName "ChannelPro_n=3.14"
0 ^GbpSW{ Linear2.SetDefaultThicknessTaperMode True
:M2 2P`: G} !7tU 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。
4AY
_#f5u 图3.光栅布局通过VB脚本生成
]a$Wxvgq =ze FK_S! 设置仿真参数
}O,U2=Hw`] 1. 在Simulation菜单下选择“2D simulation parameters…”，将出现仿真参数对话框
L bJtpwz>z 2. 在仿真参数对话框中，设置以下参数：
yaH
Trh% TE simulation
. 7
(DxN Mesh Delta X: 0.015
"t[M'[ `C Mesh Delta Z: 0.015
L@{!r=%_> Time Step Size: Auto Run for 1000 Time steps
.q0218l:dF 设置边界条件设置X和Z边为各向异性PML边界条件。
SXRdNPXFO Number of Anisotropic PML layers: 15
AVXX\n\_ 其它参数保持默认
Ni 2]6U 运行仿真
g d337jw • 在仿真参数中点击Run按钮，启动仿真
M"= 8O>NZ2 • 在分析仪中，可以观察到各场分量的时域响应
_4P;+ Y • 仿真完成后，点击“Yes”，启动分析仪。
'oz hz2 s b!i` o%Vb 远场分析
衍射波
7"ylN"syZ 1. 在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中选择“Crosscut Viewer”
iD>G !\& 2. 选择“Definition of the Cross Cut”为z方向
)Vwj9WD 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
Y%<`;wK=^ 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)
`9.dgV 图4.远场计算对话框
6m4Te| F,*2#:Ki 5. 在远场对话框，设置以下参数：
]>tq|R 78 Wavelength: 0.63
%m Y| Refractive index: 1.5+0i
z^4KU\/JK Angle Initial: -90.0
9<xTu>7J Angle Final: 90.0
M[ x_#m| Number of Steps: 721
F\>oxttS1 Distance: 100, 000*wavelength
`kv1@aQPL Intensity
Q`H#
fS~ ]e^R@w 6. 点击“计算”按钮开始计算，并将结果保存为 Farfield.ffp。
w[
Axs8N' 7. 启动“Opti 2D Viewer”并加载Farfield.ffp。远场如图5所示。
PC*m%
?+ 图5.“Opti 2D Viewer”中的远场模式
