光學(xué)薄膜計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的多維優(yōu)化研究.pdf

1、光學(xué)薄膜技術(shù)是一門集光學(xué)、電子、材料、自動(dòng)控制等多門學(xué)科于一體的綜合性現(xiàn)代高新技術(shù)，特別是光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)研制各種類型的光學(xué)多層薄膜提出了越來(lái)越高的要求，以致用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)膜系很難滿足要求。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，把解析設(shè)計(jì)和自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合，已成為光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)的新方向，也愈來(lái)愈引起人們的重視。 本論文首先根據(jù)光學(xué)薄膜傳輸矩陣?yán)碚?，用Matlab語(yǔ)言編寫了二維光學(xué)薄膜特性計(jì)算程序?；谶z傳算法和針?lè)?，建立了光學(xué)薄膜計(jì)算機(jī)

2、輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，并編寫了相應(yīng)的二維光學(xué)薄膜優(yōu)化程序。對(duì)優(yōu)化程序進(jìn)行了參數(shù)的設(shè)定和測(cè)試，并運(yùn)用程序?qū)δは祵?shí)例進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 論文特別提出了光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)的多維優(yōu)化的新概念，從多維優(yōu)化和多維計(jì)算兩個(gè)方面闡述了光學(xué)薄膜的多維優(yōu)化概念。自行編寫了基于遺傳算法的光學(xué)薄膜多維優(yōu)化自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，把傳統(tǒng)的光學(xué)薄膜二維優(yōu)化擴(kuò)展到包含頻域、角度、膜層系數(shù)、光譜特性等更多因素的多維膜系優(yōu)化設(shè)計(jì)中，使得優(yōu)化結(jié)果能同時(shí)滿足多目標(biāo)多參數(shù)的條件，克服了二

3、維優(yōu)化不能同時(shí)考慮多因素多條件的缺點(diǎn)，拓展了優(yōu)化膜系實(shí)現(xiàn)的功能。應(yīng)用多維優(yōu)化自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，得到單頻單角、多頻單角的薄膜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了空間濾波和角度濾波雙濾波功能，為設(shè)計(jì)新型功能結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜結(jié)構(gòu)提供了一種綜合性更好、更完整的新方法。 論文也對(duì)傳統(tǒng)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，引入整體退火遺傳算法、自適應(yīng)遺傳算法，使算法更智能地設(shè)計(jì)出理想的膜系。為增強(qiáng)程序的實(shí)用性，論文用VisualBasic語(yǔ)言編寫了具有友好的GUI圖形用戶界面的光學(xué)薄膜軟