光学膜系针(Needle)法优化设计

光学膜系自动设计在最近10年有一个重大进展，发明了一种新的膜系设计方法：针（Needle）法。首先我们完成了膜系的自动设计针法原理的数学推导和程序设计，并将它应用于膜系设计实例。针法设计有两个显著特点：1）评价函数下降迅速；2）优化设计可以从单层膜开始。随着优化过程的进行。自动寻找最优工值。由于任何膜系设计都从单层膜开始，在一定程度上克服了初始膜系设计的专业性和难度。研究表明，在针法设计中，初始单层膜的厚度不同，优化设计的结果也不同。为了克服针法设计中的这一局限。提出了三种针法摆脱局部极值的方法，我们称它为隧行法（Tunneling法）。现在，一个好的设计方法都不是使用一种优化方法，而是多种优化方法的阻合和交叉使用。因此，我们的自动设计包括：针法、隧行法和传统的优化方法（如共轭斜量法等），它们的结合和交叉使用，使我们有可能从单层膜开始设计任意光学性能的多层膜。完成了以上这些以后，膜系自动设计仍然存在一个不足：目标函数的建立不很合理，评价函数的构造有待过去时一步改造。为此我们又提出了一种模糊输入法和评价函数变成分段函数等措施，进一步完善膜系自动设计。