各种设计方法结合针式优化技术,使 OptiLayer 具备了出众的设计能力。OptiLayer 独特的专利技术让其他薄膜设计软件难以匹敌。
OptiLayer 的 Design 模式可以考察四类指标,即常规指标 (Conventional targets) , 综合指标(Integral targets), 颜色指标(Color targets)和 EFI(电场强度)指标。常规指标包括所有可能的光谱特性,例如反射率,透射率,相位特性等,也包括几乎所有由各种薄膜光谱特性组合而成的用户自定义指标。综合指标允许指定大量的以薄膜光谱特性综合值为表征的其它指标要求,例如,给定光谱区域内的加权平均特征值。Color targets 几乎可以不受限制的设定膜颜色特性要求 。 EFI targets 允许设计那些对膜内电场强度有额外要求的膜系。OptiLayer 的 Refinement 模式采用了最强大的一阶,二阶和更高阶的优化例程。OptiLayer 是唯一一款其分析算法都是基于计算评价函数的梯度 Hesse 矩阵的软件。这些算法是 OptiLayer 开发者的专利技术。它们具有卓越的收敛速度和足够的精度。即使设计者缺乏经验,自动针式优化算法也能够为最复杂的设计问题提供解决方案。手动针式优化模式满足了顶级设计者的需要,允许他们在设计过程中充分运用自身的设计经验。起始设计的选择对针式优化设计过程来讲不是最重要的。可以从任意的初始设计,例如单层膜,开始进行优化。对于初始设计而言,最重要的一个参数就是总光学厚度。增加该厚度值就可以得到一系列膜层数增加,评价函数值下降的设计。这样,设计者就可以在膜层数和评价函数值之间找到折中点,选出实用的设计。OptiLayer 的渐进演化算法能够自动生成一系列设计,而无需任何初始设计。这些设计具有不同评价函数值 MF,膜层数 N 和总光学厚度 TOT。设计者可以根据他们的需要选出 MF,N 和 TOT 最佳组合的设计。OptiLayer 除了空前的设计能力外,还给了设计者许多挑选最实用设计的机会。通过增加专门的设计算法以及一系列辅助选项,提高了设计的可行性。随机优化算法能得到多个不同 MF,N 和 TOT 组合的设计 。这些好的设计储存在 一个专门的 Collection 数据库,你可以轻松的读取它。
薄层去除和设计清理程序(Thin Layer Removal and Design Cleaner )能够将薄层从设计中移除,减少膜层数。
另外有个特殊的 Trapping 功能,它通过限制膜层厚度来提高设计的可行性。如果激活此功能,膜层厚度就被限制在给定值内,这避免了膜厚增长超出合理值,同时也避免了薄层数的增加。
非均匀性 / 层间细化( Inhomogeneity/ Interlayers Refinement)允许在设计时,将与膜层厚度和粗糙度相关的折射率考虑进来。它为设计从紫外到近红外,以及深紫外(EUV)和 X 射线应用方面的高质量光学薄膜提供了新的机会。非均匀细化算法对解决特殊优化问题,如增益均衡滤波器或复杂的线阵滤波器,及其有用。
新的面向灵敏度的细化算法(Sentivity-Directed Refinement)使得在设计边缘或者阻塞型滤波器时,能够合成由 1/4 或者准 1/4 波长膜系组成的滤波器。
专 用 的 褶 皱 和 约 束 优 化 算 法 ( Rugate and Constrained)在设计具有特殊光谱属性的薄膜方面,例如,带扩展透射区和抑制反射旁瓣的高反射膜,是非常强大的工具。
约束公式优化算法( Formula Constrained Optimization)允许按照给定的公式进行设计。这是为了方便设计者按照传统的基于等效层理论的设计方法进行设计。OptiLayer 允许按给定的颜色指标进行设计。你可以在各种现有颜色坐标系统中拾取目标色,在设计过程中,考虑了光源和探测器。色彩图(Color diagrams) 则用 来跟 踪当 前设计的色 坐标。 OptiLayer 给出了一个参考白点,你也可以根据需要创建自定义参考白点。可以规定,由给定角度和参数计算出的颜色与当前颜色之间的最小相对变化。为此,提出了锚点色(Anchor Color)这个概念。针对 WDM 滤波器设计,OptiLayer 提供了一个特殊选项。这是一项 OptiLayer 设计者专享的功能,其它薄膜设计软件则不具备。该选项结合了最强大的经典设计理念和特有的整体程序优化方法。在一个简单的交互式对话框内,你可以根据自己的理论知识按照指标要求创建一个滤波器原型。通过高效的 OptiLayer 优化例程,你可以得到一个在高透射区具有优异的透射性能的最终设计。WDM滤波器选项能够成功的应用于设计传统的窄带滤波器。OptiLayer 允许结合基底/介质(两介质间可以包含膜层)进行膜系设计。在进行这样的设计时,OptiLayer 的所以设计功能都是可用的。
借 由 灵 活 的 环 境 管 理 器 ( Environment Manager),OptiLayer 能够设计同时应用到不同环境中的薄膜。对每一个环境,可以定义不同的指标,材料,光源,探测器,入射介质,基底,基底厚度,以及是否带有内层膜等等。
OptiLayer 的 Taper 功能允许在设计过程中,考虑厚度的不均匀性。可以指定多达 32 个系数,以控制沉积仓内的厚度分布。在进行大尺寸表面沉积时很有用处。OptiLayer 提供了各种算法 ( refinement ,needle optimization, gradual evolution 等)的稳定版本。稳定的算法能够帮助用户找到那些稳定的设计方案。可以指定厚度误差,系统和随机折射率误差。OptiLayer 将包含设计过程不同阶段的结果记录在专门的数据库中。这一特点增加了设计的灵活性,设计者可以方便的返回到先前的设计步骤,并采用其它方法优化设计。OptiLayer 强大的计算能力和不断增加的设计工具,使其拥有远超其它设计程序的优越性能。OptiLayer 数秒钟就能完成的工作,在其它设计软件上实现同样的设计,需要花费数天时间,甚至有一些设计在其它软件上根本无法实现。