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《光学学报》 2011年06期
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光学多层薄膜反向工程中局部优化算法的性能分析

吴素勇  龙兴武  杨开勇  黄云  
【摘要】:以锗基红外宽带增透膜(AR)为例,基于Matlab最优化工具箱,研究了多种局部优化算法在多层膜设计中的性能和反向工程算法开发中的可行性,并就数值实验中出现多解性问题的成因、分析及解决方案进行了探讨。结果表明,Matlab最优化工具箱中的导数算法在多层膜局部优化设计上具有更好的局部极值搜索性能和收敛速度;非导数算法性能较差且收敛时间较长,但具有更多的搜索路径,较适用于设计初期开拓搜索方向。在多层膜反演中,导数算法中的非线性最小二乘估计指令lsqnonlin和非线性方程求解指令fsolve的性能出色,建议作为多层膜反向工程问题的主要算法。无约束优化指令fminunc性能次之,约束优化指令fmincon再次之,可作为备用反演算法。而多目标优化指令fminimax和其余非导数算法由于算法的性能不足和自身内在多解性的原因,不利于多层膜的反演,容易得到错误的结果,不建议作为反演算法使用,仅可作为可选算法以供对比参考。
【作者单位】国防科学技术大学光电科学与工程学院光电工程系;
【分类号】:O484.41

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【引证文献】
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1 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;一种最小化薄膜光学参数表征偏差的椭偏测量系统误差处理技术[J];光学学报;2012年06期
2 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;薄膜光学参数表征误差处理技术[J];强激光与粒子束;2012年08期
3 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;光学薄膜鲁棒设计中膜系误差灵敏度控制[J];强激光与粒子束;2012年10期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法[J];中国激光;2009年08期
2 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;Accurate calculation and Matlab based fast realization of merit function's Hesse matrix for the design of multilayer optical coating[J];Optoelectronics Letters;2009年05期
3 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型[J];强激光与粒子束;2010年01期
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1 吴素勇;遗传算法在膜系设计中的应用[D];国防科学技术大学;2007年
【共引文献】
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2 黄云;吴素勇;杨开勇;;基于灵敏度控制的光学薄膜膜系主动设计方法[J];光学学报;2011年04期
3 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;一种最小化薄膜光学参数表征偏差的椭偏测量系统误差处理技术[J];光学学报;2012年06期
4 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型[J];强激光与粒子束;2010年01期
5 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;灵敏度控制思想在主动膜系设计中的快速实现算法(英文)[J];强激光与粒子束;2011年06期
6 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;薄膜光学参数表征误差处理技术[J];强激光与粒子束;2012年08期
7 吴素勇;龙兴武;杨开勇;;光学薄膜鲁棒设计中膜系误差灵敏度控制[J];强激光与粒子束;2012年10期
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2 王红翠;基于自适应遗传模拟退火算法的薄膜椭偏测量的研究[D];燕山大学;2011年
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【同被引文献】
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2 沈伟东,刘旭,叶辉,顾培夫;确定薄膜厚度和光学常数的一种新方法[J];光学学报;2004年07期
3 黄云;吴素勇;杨开勇;;基于灵敏度控制的光学薄膜膜系主动设计方法[J];光学学报;2011年04期
4 郭春;林大伟;张云洞;李斌成;;光度法确定LaF_3薄膜光学常数[J];光学学报;2011年07期
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7 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法[J];中国激光;2009年08期
8 吴素勇;龙兴武;黄云;杨开勇;;膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型[J];强激光与粒子束;2010年01期
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10 孙喜莲;洪瑞金;齐红基;范正修;邵建达;;磁控溅射不同厚度银膜的微结构及其光学常数[J];物理学报;2006年09期
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1 吴素勇;遗传算法在膜系设计中的应用[D];国防科学技术大学;2007年
【二级参考文献】
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4 马小凤;王丹;刘定权;陈刚;张凤山;;利用等效层的消偏振宽带减反膜设计[J];光学学报;2007年03期
5 谭天亚;黄建兵;占美琼;邵建达;范正修;吴炜;郭永新;;三硼酸锂晶体上1064nm,532nm,355nm三倍频增透膜的设计[J];光学学报;2007年07期
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7 李芳,林永昌,刘育梁;新型减反膜的设计与制备[J];光学仪器;2004年02期
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6 本报通讯员  马磊 本报记者  袁定波;商业秘密纠纷案件审理更顺手[N];法制日报;2007年
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10 陈勇;硅基二氧化铈薄膜的脉冲激光制备及性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
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