精炼
精炼(Refinement) 通过移动你的层厚度来最小化评价函数。它绝不增删层;只有厚度发生变化。这是日常的主力工具:快速、稳健,也是任何合成运行或手动编辑之后自然的收尾步骤。
它最小化你在 评价函数编辑器 中定义的操作数集合,使用你从下拉菜单中选择的方法。默认是 SQP,它将最小厚度视为硬限制,但你可以切换到其他几种局部和全局方法。移动的变量遵循 设计编辑器 中设置的表面模式(正面、背面、两侧或对称),并且每种方法在每种模式下都可用。
关于每种方法的说明以及何时选用的指导,请见 优化方法。
方法:要运行的优化器:SQP、阻尼最小二乘、共轭梯度、牛顿、牛顿-共轭梯度、DLS 多起点、差分进化、模拟退火,或全部尝试,保留最佳。你的选择会在不同设计间被记住。
最大迭代次数(Max iter):优化器最多可采取的步数。当收敛时运行仍会提前停止,因此这只是一个上限。它默认为所选方法的一个合理预算。
重启次数(N):仅用于 DLS 多起点:在保留最佳结果之前运行多少个随机扰动的起点(通常为 4–8,或在崎岖曲面上更多)。
扰动(Perturbation):仅用于 DLS 多起点:每次重启开始时,对每层厚度抖动的幅度(以百分比计)。
表面模式和评价函数评估模式以徽章形式显示在窗口上。
运行期间,你会看到光谱实时更新,以及一个运行的评价函数读数(当前值、迄今最佳值、起始值)。评价函数趋势(MF trend) 图在双对数轴上将找到的最佳评价函数对迭代次数作图。一条稳定下降并趋于平缓的曲线意味着方法已稳定在一个极小值中。
重置(Reset) 会回到运行前的厚度,单次撤销即可覆盖整个运行。历史(History) 面板保留每次运行的快照,以便你可以跳回任何更早的结果。
单次起点运行(N = 1)通常足以重新稳定一个手动编辑过的堆栈。在合成之后,多起点运行有助于确认你已到达真正的局部极小值,而非一个“有改进但未到底”的点。最小和最大厚度限制在此处被遵守(它们在针式和渐进演化合成期间被刻意放宽)。
- K. Levenberg, Quart. Appl. Math. 2, 164 (1944); D. Marquardt, J. SIAM 11, 431 (1963)。
- J. Nocedal & S. Wright, Numerical Optimization, 2nd ed.
- H. A. Macleod, Thin-Film Optical Filters, 5th ed., §13.