Macleod中优化与合成

完全自动化的设计和制造，所需要的只是一个规格要求和一个开始按钮，但是到目前为止，实现这个目标还有一段路要走。对于光学薄膜的设计，我们仍然需要从业人员丰富的技能和经验。好消息是，Macleod强大的优化与合成技术可以将这个苦差事从设计操作中解脱出来。从业人员所需要的只是对如何以及何时使用它们的一点了解。优化和合成是相似的，但优化实质上改善了现有设计，而合成实际上可以构建一个膜系。

计算机无法判断膜系好或者坏等属性。他们能做的最多就是认识到一个数字大于或小于另一个数字。因此，我们必须将好或差的属性转换为一对数字的比较。每个数字都被称为品质因子。在Essential Macleod中，较小的品质因子意味着更好的设计。

设置评价函数的第一个基本要素是指定所需的性能。 这是通过一组目标来完成的。 在最简单的情况下，每个目标完全独立于任何其他目标（我们很快讨论目标链接），并且几乎可以是任何可计算的性能参数。评价函数将目标和当前表现结合到一个数字M中：

其中M是品质因子，T是目标值，X是实际值，A是公差，W是权重，p是引起误差的幂数。

图1.一种陷波滤波器，通过对开始的四分之一堆栈的所有层进行优化而实现。

有时两个目标参数之间的关系比它们的绝对值更重要。有时，对于p和s偏振的反射率应该相等而反射率的实际值相对不重要。 这需要Target Linking，它将线性关系中的目标组合在一起。具有相同Link Number的所有目标的性能属性首先乘以Link Multiplier然后相加。 然后将单个目标值应用于此总和。如果两个性能值相等，则它们的乘数必须相等但符号相反，并且要将它们的总和的目标设置为零。

膜层是可以锁定或链接的。锁定的膜层保持固定，不参与优化。链接层一起移动，就像它们是一个单一变量一样。目标文档中的Thickness选项卡还可以对要使用的特定材料的总量进行约束。

设计文档中的目标还可以指定Context。Context的主要目的是适应敏感的材料，即在不同状态下具有不同光学常数的材料，但Context也可用于设计问题，如双折射材料的抗反射。Context是在设计文档的Context选项卡中定义的。总是有一个Normal Context，如果忽略该Context，则将其设置为Normal。可以在Context中定义膜层和基板。物理厚度在从一个环境到另一个环境的转换中保持不变。图2位相关案例。

Context仅限于设计文档。在其他如、stack、vstack、runsheet等中，假定为Normal Context。

图2.使用Context属性的示例。在设计文件的Context中，标签基板被声明为一种敏感材料，在Normal Context中具有材料SiO2的特性，在新添加的Context中具有Al2O3的特性-Abnormal。在normal和abnormal情况下，目标被设置为从400nm到700nm的零反射率，图中显示了使用材料MgF2和Ta2O5进行优化合成的结果。