一.
薄膜設(shè)計中數(shù)理概念的引入
d[O.UzQ hwC3[' 光學薄膜設(shè)計的重大變革:Philip Baumeister于1958年提出將設(shè)計問題轉(zhuǎn)換為優(yōu)化問題來考慮。
qbT].,?!U .WtaU 而優(yōu)化問題則由一系列設(shè)計
參數(shù)(通常為層厚度)構(gòu)成的評價函數(shù)來表達,使評價函數(shù)最小化則為膜系設(shè)計的目標。
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!{ )H sS+9ly{9J 二.針式算法的引入及其數(shù)理思想:
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Y E%40u.0 對于一膜系設(shè)計,已完成優(yōu)化后,則層數(shù)和厚度已固定。若仍沒有達到預(yù)計設(shè)計目標(即評價函數(shù)并不是足夠。藭r一般優(yōu)化方法難以再進一步進行優(yōu)化(此時再優(yōu)化還是會返回原優(yōu)化狀態(tài))。針式優(yōu)化則通過在膜系中插入一薄層(針式層)來改變層數(shù),從而達到進一步優(yōu)化的目的。
UQhfR}( o#6j+fo!n 莫斯科大學的亞歷山大教授于1982年發(fā)明了針式優(yōu)化技術(shù),這一核心技術(shù)使得
Optilayer運算速度比同時期的任何一款設(shè)計軟件都要快數(shù)百倍。
IS8ppu&E ea B-u 下圖中圖1為一優(yōu)化后的三層膜的折射率剖面圖,其用一般優(yōu)化已無法再進一步進行優(yōu)化。故而通過插入一針式層來優(yōu)化,如圖2所示:
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R%5\1!Fl=G 圖1. z方向為厚度,n(z)為折射率。
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vU~#6sl 圖2. 在薄膜中某一厚度位置插入一折射率為n的狹長薄膜層。
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*8MU,6 上圖中最左側(cè)為基底折射率,最右側(cè)為入射媒介,兩陰影區(qū)為針式變量(needle varition)。
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