本發(fā)明涉及鍍膜光學(xué)性能
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種膜系多角度光譜敏感性分析方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：改善材料的光學(xué)性能是對(duì)材料表面進(jìn)行鍍膜的主要目的之一，如太陽光選擇性吸收涂層是在鋁板表面鍍制能夠有效吸收太陽光能量的多層薄膜，達(dá)到將太陽能進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化；減反射膜系是通過在玻璃表面交替鍍制多層光學(xué)常數(shù)不同的膜層，達(dá)到降低薄膜表面反射、提高透過率的效果。產(chǎn)品可通過可見光透過率、太陽光透過率、顏色等指標(biāo)對(duì)其光學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，這些光學(xué)性能是膜系各膜層干涉的結(jié)果，是由產(chǎn)品的透射、反射光譜數(shù)據(jù)根據(jù)各性能分析標(biāo)準(zhǔn)方法如《GB/T2680建筑玻璃：可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》得到相應(yīng)的性能結(jié)果。目前產(chǎn)品膜系設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法及測(cè)試設(shè)備條件均是考察入射光垂直樣品表面，即入射角為0°條件下的光譜結(jié)果(入射角為入射光與樣品表面法線的夾角)，由于各膜層干涉結(jié)果是由膜層光學(xué)厚度決定，與0°入射角相比，其他入射角條件下相當(dāng)于膜層的光學(xué)厚度增加，因此不可避免帶來干涉結(jié)果變化，表現(xiàn)入射角不同產(chǎn)品的光學(xué)性能會(huì)發(fā)生變化，另外對(duì)于大面積鍍膜產(chǎn)品，由于工藝條件的局限性各膜層的厚度在大面積內(nèi)存在波動(dòng)，當(dāng)入射角變化時(shí)，膜層厚度的波動(dòng)也被放大，因此在大入射角時(shí)就會(huì)加劇光學(xué)性能均勻性問題。對(duì)于室外使用的各類鍍膜產(chǎn)品安裝使用后，太陽光為光源大部分為非0°入射角，因此必然會(huì)出現(xiàn)由于太陽入射角度變化而產(chǎn)生的光學(xué)性能變化，以及加劇由于工藝波動(dòng)而產(chǎn)品光學(xué)均勻性問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種膜系多角度光譜敏感性分析方法及其應(yīng)用，主要目的是獲得角度變化時(shí)光學(xué)性能變化最小的膜系結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種膜系多角度光譜敏感性分析方法，包括以下步驟：在明確膜層順序和膜層光學(xué)常數(shù)的條件下，根據(jù)產(chǎn)品性能約束條件進(jìn)行膜層厚度初始設(shè)置；建立膜系導(dǎo)納矩陣模型，將基片和各薄膜的膜層順序、膜層光學(xué)常數(shù)和膜層厚度初始設(shè)置轉(zhuǎn)化為特征矩陣；通過基片和各薄膜的組合特征矩陣計(jì)算膜系的透過率和反射率光譜數(shù)據(jù)；對(duì)于包含m層薄膜的情況，整個(gè)膜系的組合特征矩陣為各層薄膜和基片的特征矩陣的乘積：BC={Πj=1mcosδjisinδj/ηjiηjsinδjcosδj}1ηs,]]>其中θj為入射角，Nj為第j層膜的光學(xué)常數(shù)，dj為第j層膜厚度，λ為光譜的波長點(diǎn)，η表示有效導(dǎo)納，p偏振方向η＝N/cosθj，s偏振方向η＝N·cosθj，其中N為光學(xué)常數(shù)，當(dāng)N為第j層膜層光學(xué)常數(shù)Nj時(shí)，得到第j層膜的有效導(dǎo)納ηj，當(dāng)N為基片玻璃光學(xué)常數(shù)Ns時(shí)，得到基片的有效導(dǎo)納ηs，當(dāng)N為入射介質(zhì)光學(xué)常數(shù)N0時(shí)，得到入射介質(zhì)的有效導(dǎo)納η0，薄膜和基片的組合導(dǎo)納為：Y＝C/B；波長λ處反射率為：透過率為：T=4η0ηs(η0B+C)(η0B+C)*.]]>作為優(yōu)選，以在0°入射角條件下的性能最大值X0-max或最小值X0-min為基礎(chǔ)，分析在產(chǎn)品性能約束條件下某一膜系不同入射角度的性能相對(duì)0°入射條件下的最值性能的差別ΔXmax或ΔXmin，其評(píng)價(jià)函數(shù)如下：ΔXmax=(X0-max-X1)2+(X0-max-X2)2]]>ΔXmin=(X0-min-X1)2+(X0-min-X2)2]]>其中，X1為某一膜系第一入射角的性能，X2為某一膜系第二入射角的性能，X為透過率T或反射率R。作為優(yōu)選，利用遺傳算法獲得0°入射角條件下的性能最值和某一膜系不同入射角度的性能。作為優(yōu)選，所述遺傳算法參數(shù)設(shè)置范圍為：種群大小即種群中個(gè)體數(shù)量不大于50個(gè)、不小于30個(gè)；迭代次數(shù)不大于50次、不小于25次；精英數(shù)量不大于種群大小的一半、不小于3個(gè)；交叉比例不大于0.8、不小于0.2。作為優(yōu)選，所述遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3。作為優(yōu)選，所述不同角度選自下述入射角0°、15°、30°、45°和60°。作為優(yōu)選，所述不同角度為0°和45°。另一方面，本發(fā)明提供了一種上述實(shí)施例的膜系多角度光譜敏感性分析方法在膜系優(yōu)化中的應(yīng)用，以不同入射角度的性能相對(duì)0°入射條件下的最值性能的差別ΔXmax或ΔXmin最小的膜系為優(yōu)選膜系。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的方法能夠根據(jù)產(chǎn)品各性能綜合要求及生產(chǎn)條件建立膜系厚度合理設(shè)計(jì)范圍，建立合理、準(zhǔn)確的膜系結(jié)構(gòu)導(dǎo)納矩陣光學(xué)模型；本發(fā)明方法利用遺傳算法能夠快速分析膜系在不同入射角條件下產(chǎn)品光譜及光學(xué)性能，獲得角度變化時(shí)光學(xué)性能變化最小的膜系結(jié)構(gòu)；本發(fā)明方法避免反復(fù)的產(chǎn)品調(diào)試、性能測(cè)試過程，能夠快速獲得設(shè)計(jì)結(jié)果，優(yōu)化產(chǎn)品性能，減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。附圖說明圖1為本發(fā)明的膜系多角度光譜敏感性分析方法及其應(yīng)用的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。圖1為本發(fā)明的膜系多角度光譜敏感性分析方法及其應(yīng)用的流程圖。如圖1所示，膜系多角度光譜敏感性分析方法，包括以下步驟：在明確膜層順序和膜層光學(xué)常數(shù)的條件下，根據(jù)產(chǎn)品性能約束條件進(jìn)行膜層厚度初始設(shè)置；建立膜系導(dǎo)納矩陣模型，將基片和各薄膜的膜層順序、膜層光學(xué)常數(shù)和膜層厚度初始設(shè)置轉(zhuǎn)化為特征矩陣；通過基片和各薄膜的組合特征矩陣計(jì)算膜系的透過率和反射率光譜數(shù)據(jù)；對(duì)于包含m層薄膜的情況，整個(gè)膜系的組合特征矩陣為各層薄膜和基片的特征矩陣的乘積：BC={Πj=1mcosδjisinδj/ηjiηjsinδjcosδj}1ηs---(1)]]>其中θj為入射角，Nj為第j層膜的光學(xué)常數(shù)，dj為第j層膜厚度，λ為光譜的波長點(diǎn)，η表示有效導(dǎo)納，p偏振方向η＝N/cosθj，s偏振方向η＝N·cosθj，其中N為光學(xué)常數(shù)，當(dāng)N為第j層膜層光學(xué)常數(shù)Nj時(shí)，得到第j層膜的有效導(dǎo)納ηj，當(dāng)N為基片玻璃光學(xué)常數(shù)Ns時(shí)，得到基片的有效導(dǎo)納ηs，當(dāng)N為入射介質(zhì)光學(xué)常數(shù)N0時(shí)，得到入射介質(zhì)的有效導(dǎo)納η0，薄膜和基片的組合導(dǎo)納為：Y＝C/B(2)；波長λ處反射率為：透過率為：T=4η0ηs(η0B+C)(η0B+C)*---(4).]]>對(duì)于大面積磁控濺射鍍膜過程，基片是依次經(jīng)過相應(yīng)靶材鍍制相應(yīng)薄膜，因此能夠鍍制的產(chǎn)品膜系類型主要受生產(chǎn)線配置影響，由生產(chǎn)線配置的靶位靶材順序決定了膜層順序，膜層光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)是鍍制的相應(yīng)膜層的基本物理性能，光學(xué)常數(shù)包括折射率和消光系數(shù)，折射率和膜層厚度的乘積即為該膜層的光學(xué)厚度；對(duì)于實(shí)際產(chǎn)品包括多項(xiàng)性能，如可見光透過率、太陽光透過率、耐酸堿、耐鹽霧、抗劃傷、抗氧化能要求，因此需要綜合各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)各膜層厚度確定產(chǎn)品性能約束條件。本發(fā)明涉及的光譜波長范圍為300～2500nm，該光譜范圍可以評(píng)價(jià)膜系產(chǎn)品的太陽光透過率、反射率性能，同時(shí)該光譜波長范圍包括了可見光380～780nm波長范圍，因此也可以評(píng)價(jià)膜系產(chǎn)品的可見光透過率、反射率。本發(fā)明是以在0°入射角條件下的性能最值(最大值或最小值)為基礎(chǔ)，分析其他入射角度相對(duì)0°入射條件下的變化情況。因此本發(fā)明首先在產(chǎn)品性能的約束條件下，利用遺傳算法獲得0°入射條件下的最值，0°入射角的評(píng)價(jià)函數(shù)可以是透過率或反射率的最大值X0-max或最小值X0-min(X可以為透過率T或反射率R)，透過率或反射率值可以按照《GB/T2680建筑玻璃：可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》由相應(yīng)的光譜計(jì)算得到，由于透過率T或反射率R均為≥0并≤1的無量綱數(shù)值，同一意義的性能最大值和最小值和為1，如某條件下優(yōu)化分析得到的透過率的最大值，其同時(shí)對(duì)應(yīng)的最小值為1減最大值的結(jié)果。不同角度可以分別計(jì)算為入射角為0°、15°、30°、45°和60°等，本發(fā)明優(yōu)選0°和45°條件下的光譜作為分析對(duì)象，不同角度入射的評(píng)價(jià)函數(shù)見下式：ΔXmax=(X0-max-X1)2+(X0-max-X2)2---(5)]]>ΔXmin=(X0-min-X1)2+(X0-min-X2)2---(6)]]>其中，X1為某一膜系第一入射角的性能，X2為某一膜系第二入射角的性能，X為透過率T或反射率R。該評(píng)價(jià)函數(shù)表示在產(chǎn)品性能的約束條件下當(dāng)分析中的某一膜系產(chǎn)品在第一入射角(優(yōu)選為0°)和第二入射角(優(yōu)選為45°)入射條件下的性能與0°入射條件下最值性能的差別，其中式(5)表示與最大值的差別，式(6)表示與最小值的差別。本發(fā)明采用的遺傳算法實(shí)質(zhì)是一種迭代循環(huán)過程，若循環(huán)過程滿足遺傳終止條件，即獲得最優(yōu)解，否則繼續(xù)進(jìn)行遺傳過程。本發(fā)明設(shè)定要求的終止條件為滿足兩次遺傳迭代結(jié)果相差≤10-3或50次迭代的任意一個(gè)條件就終止遺傳過程，針對(duì)0°入射角的評(píng)價(jià)函數(shù)(X0-max或X0-min)時(shí)遺傳終止時(shí)獲得的是0°入射條件下的最值，針對(duì)不同角度入射評(píng)價(jià)函數(shù)(式(5)或式(6))時(shí)遺傳終止時(shí)獲得的性能與0°入射是的最值性能相差最小，此時(shí)對(duì)應(yīng)的膜系即為光學(xué)性能隨角度變化最小的膜系。若不滿足遺傳終止條件將繼續(xù)進(jìn)行遺傳過程，本發(fā)明的遺傳過程由遺傳過程控制參數(shù)設(shè)置種群大小、迭代次數(shù)、精英數(shù)量、交叉比例參數(shù)來確定，遺傳過程的種群中每個(gè)個(gè)體即為一組膜系的厚度組合，新種群中各膜層厚度的范圍受產(chǎn)品性能約束條件限制；生成的膜系厚度新種群再進(jìn)行循環(huán)過程，直至滿足要求的終止條件。本發(fā)明通過運(yùn)算量及收斂速度分析遺傳算法參數(shù)設(shè)置范圍為：種群大小即種群中個(gè)體數(shù)量不大于50個(gè)、不小于30個(gè)；迭代次數(shù)不大于50次、不小于25次(該條件即為2-9遺傳終止條件之一)；精英數(shù)量不大于種群大小的一半、不小于3個(gè)；交叉比例不大于0.8、不小于0.2。本發(fā)明優(yōu)選遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3。以下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的膜系多角度光譜敏感性分析及應(yīng)用的方案和效果進(jìn)行說明。實(shí)施例1以磁控濺射鍍制大面積太陽能選擇性吸收薄膜為例，太陽能選擇性吸收薄膜的主要用于光熱轉(zhuǎn)化，其主要目標(biāo)是最大程度吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為熱能，因此其主要性能體現(xiàn)為太陽能的吸收率，太陽能吸收率越大產(chǎn)品性能越好。由于吸收率不易直接測(cè)量，而太陽能選擇性吸收膜層是鍍制在鋁板上，其透過率為0，根據(jù)能量守恒原理，產(chǎn)品的吸收率＝1-反射率，因此若產(chǎn)品的太陽能吸收率最大，相當(dāng)于太陽能反射率最小。表1為生產(chǎn)線的靶位靶材配置，及其決定的膜層順序，基片為鋁板，厚度1mm；利用磁控濺射鍍制太陽能選擇性吸收膜層時(shí)，利用Al、Cr金屬靶材制備Al、Cr薄膜，Cr、Si:Al金屬靶材在不同氣氛條件下反應(yīng)濺射生成CrNx、CrNOx、SiOx薄膜。表1生產(chǎn)線配置靶位靶材及相應(yīng)膜層順序順序12345靶材AlCrCrCrSi:Al膜層AlCrCrNxCrNOxSiOx針對(duì)太陽能選擇性吸收薄膜產(chǎn)品性能約束條件主要包括太陽能反射率、輻射率、耐劃傷、耐腐蝕等性能，太陽能選擇性吸收膜層主要功能為光熱轉(zhuǎn)化，因此需要其吸收的熱量的而向外輻射的熱量小，因此需要膜層具有高吸收率即低太陽能反射率，同時(shí)要求有低輻射率，在表1所示的膜系中Al膜層起到了低輻射的目標(biāo)，Al膜層要求大于80nm，同時(shí)受到生產(chǎn)能力的限制小于150nm；Cr膜層起到了太陽能吸收作用，要求大于20nm，同時(shí)受到生產(chǎn)能力的現(xiàn)在小于50nm；CrNx、CrNOx、SiOx主要起到光學(xué)匹配減少反射、提高膜層耐劃傷、耐腐蝕性能，同時(shí)由于采用反應(yīng)濺射受到最大生產(chǎn)能力限制，因此各膜層在既定生產(chǎn)線配置及產(chǎn)品性能約束條件下，各膜層厚度范圍如表2所示。表2各膜層厚度范圍(單位：nm)順序12345膜層AlCrCrNxCrNOxSiOx厚度范圍80～15020～5030～6030～6060～100表1中各膜層有其相應(yīng)的膜層光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)，光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)可通過橢偏測(cè)試分析或材料性能手冊(cè)中查詢得到；根據(jù)產(chǎn)品性能約束條件在表2所示厚度分析范圍內(nèi)確定膜層厚度初始設(shè)置，如表3所示。表3膜層厚度初始設(shè)置(厚度：nm)順序12345膜層AlCrCrNxCrNOxSiOx初始設(shè)置10028484675如圖1所示流程，由產(chǎn)品生產(chǎn)的膜層順序、膜層光學(xué)常數(shù)、膜層厚度初始設(shè)置就構(gòu)成了膜系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)輸入，按照式(1)將膜系的物理性能特征轉(zhuǎn)化建立膜系導(dǎo)納矩陣模型，通過鋁板和各薄膜的組合特征矩陣計(jì)算膜系的光譜數(shù)據(jù)。根據(jù)太陽能吸熱薄膜的性能需求，產(chǎn)品的太陽能反射率越低，性能越優(yōu)異，因此針對(duì)該薄膜產(chǎn)品本發(fā)明分析300～2500nm波長范圍的太陽光反射光譜并按照《GB/T2680建筑玻璃：可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》方法計(jì)算得到太陽能反射率；本實(shí)施例首先在如表2所示的各膜層厚度范圍內(nèi)，利用遺傳算法獲得0°入射條件下太陽能反射率最小值R0-min，評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)應(yīng)于太陽能反射率的最小值R0-min，終止條件為滿足兩次遺傳迭代結(jié)果相差≤10-3或50次迭代的任意一個(gè)條件就終止遺傳過程，遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3。通過該過程獲得0°入射條件下太陽能反射率最小值及相應(yīng)的膜系結(jié)構(gòu)A如表4所示。表40°入射條件下太陽能反射率最小值及相應(yīng)的膜系結(jié)構(gòu)在獲得0°入射角條件下性能最值的條件下，在如表2所示的各膜層厚度范圍內(nèi)，利用遺傳算法分析不同入射角條件下反射率變化最小的膜系結(jié)構(gòu)，因此，將反射率R具體替代式(6)中的性能X，形成不同角度入射評(píng)價(jià)函數(shù)式(7)，終止條件為滿足兩次遺傳迭代結(jié)果相差≤10-3或50次迭代的任意一個(gè)條件就終止遺傳過程，遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3，根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)的意義可知，遺傳過程終止時(shí)獲得的膜系結(jié)構(gòu)在0°、45°條件下太陽能反射率與0°入射角條件最小值最接近，即優(yōu)化獲得的膜系結(jié)構(gòu)不同角度性能與最佳值接近，同時(shí)隨角度變化最小。表5為不同入射角條件下反射率變化最小膜系結(jié)構(gòu)B及其0°入射角時(shí)太陽能反射率。ΔRmin=(R0-min-R0)2+(R0-min-R45)2---(7)]]>表5不同入射角條件下反射率變化最小膜系結(jié)構(gòu)及太陽能反射率表6為0°入射角條件下獲得太陽反射率最小時(shí)的膜系A(chǔ)與不同入射角條件下優(yōu)化性能的膜系B在不同角度入射時(shí)的性能對(duì)比。表60°及不同角度入射優(yōu)化分析膜系結(jié)構(gòu)的不同角度太陽能反射率對(duì)比表4、表5，可以看出0°入射條件反射率最小時(shí)的膜系A(chǔ)與不同角度入射反射率變化最小的膜系B的各膜層厚度相差不大，表6所示的性能結(jié)果相近，說明在0°入射條件獲得的反射率最小時(shí)的優(yōu)化結(jié)果膜系A(chǔ)性能隨角度變化不敏感，工藝控制在膜系A(chǔ)和B之間均能得到相似性能，但不同角度入射反射率變化最小的膜系B的大角度條件下太陽能反射率更低，性能略為優(yōu)異，各角度平均性能略優(yōu)。實(shí)施例2以下通過增透減反射膜為例。增透減反射膜是通過在基片表面鍍制不同光學(xué)常數(shù)的多層薄膜達(dá)到增加基片透過率、減少反射率效果，基片可以是玻璃、樹脂等透明材料。增透減反射膜系性能主要針對(duì)可見光，因此計(jì)算分析的波長范圍為可見光波段380～780nm，根據(jù)性能需求特點(diǎn)，需要產(chǎn)品膜系可見光透過率達(dá)到最大。本發(fā)明以3mm硼硅酸鹽玻璃為基片，表7為生產(chǎn)線配置的靶位靶材配置及其決定的膜層順序，該生產(chǎn)條件制備增透減反射膜系共4層，利用Nb、Si金屬靶材反應(yīng)濺射制備NbOx、SiOx薄膜。表7生產(chǎn)線配置靶位靶材及相應(yīng)膜層順序順序1234靶材NbSiNbSi膜層NbOxSiOxNbOxSiOx根據(jù)生產(chǎn)線各膜層的生產(chǎn)能力及增透減反射膜系設(shè)計(jì)一般原理確定各膜層的厚度范圍及初始設(shè)置如表8，表8中各膜層及基片硼硅酸鹽玻璃有其相應(yīng)的膜層光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)，光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)可通過橢偏測(cè)試分析或材料性能手冊(cè)中查詢得到。表8膜層厚度范圍及初始設(shè)置順序1234膜層NbOxSiOxNbOxSiOx厚度范圍(nm)80～15060～20080～15060～150初始設(shè)置(nm)1007010070參見圖1，由產(chǎn)品生產(chǎn)的膜層順序、膜層光學(xué)常數(shù)、膜層厚度初始設(shè)置就構(gòu)成了膜系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)輸入，按照式(1)將膜系的物理性能特征轉(zhuǎn)化建立膜系導(dǎo)納矩陣模型，通過硼硅酸鹽玻璃和各薄膜的組合特征矩陣計(jì)算膜系的光譜數(shù)據(jù)。根據(jù)增透減反射產(chǎn)品的性能需求，產(chǎn)品的可見光透過率越高，性能越優(yōu)異，因此針對(duì)該薄膜產(chǎn)品本發(fā)明分析380～780nm波長范圍的可見光透射光譜并按照《GB/T2680建筑玻璃：可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》方法計(jì)算得到可見光透過率；本發(fā)明首先在如表8所示的各膜層厚度范圍內(nèi)，利用遺傳算法獲得0°入射條件下可見光透過率最大值T0-max，評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)應(yīng)于可見光透過率最大值，終止條件為滿足兩次遺傳迭代結(jié)果相差≤10-3或50次迭代的任意一個(gè)條件就終止遺傳過程，遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3。通過該過程獲得0°入射條件下可見光透過率最大值及相應(yīng)的膜系結(jié)構(gòu)a如表9所示。表90°入射條件下可見光透過率最大值及相應(yīng)的膜系結(jié)構(gòu)在獲得0°入射角條件下性能最值的條件下，在如表8所示的各膜層厚度范圍內(nèi)，利用遺傳算法獲得不同入射角條件下透過率變化最小的膜系結(jié)構(gòu)，按照式(5)形成不同角度入射評(píng)價(jià)函數(shù)如式(8)，終止條件為滿足兩次遺傳迭代結(jié)果相差≤10-3或50次迭代的任意一個(gè)條件就終止遺傳過程，遺傳算法參數(shù)為種群大小為35個(gè)個(gè)體、遺傳迭代40次、精英數(shù)量為5個(gè)，交叉比例0.3，根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)的意義可知，遺傳過程終止時(shí)獲得的膜系結(jié)構(gòu)在0°、45°條件下可見光透過率與0°入射角條件最大值最接近，即優(yōu)化獲得的膜系結(jié)構(gòu)不同角度性能與最佳值接近，同時(shí)隨角度變化最小。表10為不同入射角條件下透過率變化最小膜系b及其0°入射角時(shí)可見光透過率。ΔTmax=(T0-max-T0)2+(T0-max-T45)2---(8)]]>表10不同入射角條件下透過率率變化最小膜系結(jié)構(gòu)及可見光透過率表11為0°入射角條件下獲得可見光透過率最大值的膜系a與不同入射角條件下優(yōu)化性能的膜系b在不同角度入射時(shí)的性能對(duì)比。表110°及不同角度入射優(yōu)化分析膜系的不同角度可見光透過率對(duì)比表9、表10，可以看出0°入射條件透過率最大值時(shí)的膜系a與不同角度入射透過率變化最小的膜系b的各膜層厚度變化較大，表11所示采用不同角度入射透過率變化最小的優(yōu)化膜系b在大角度入射條件下性能更優(yōu)異，說明在0°入射條件獲得的透過率最大值時(shí)的優(yōu)化結(jié)果膜系a性能隨角度變化敏感，不同角度入射透過率變化最小的膜系b的大角度條件下性能略為優(yōu)異，各角度平均性能略優(yōu)。通過以上案例描述，說明本發(fā)明根據(jù)產(chǎn)品各性能綜合要求及生產(chǎn)條件形成膜系厚度合理設(shè)計(jì)范圍，能夠建立合理、準(zhǔn)確的膜系結(jié)構(gòu)導(dǎo)納矩陣光學(xué)模型；利用遺傳算法能夠智能、快速分析膜系在不同入射角條件下光譜變化的敏感程度，獲得入射角度變化時(shí)光學(xué)性能變化最小的膜系結(jié)構(gòu)；避免反復(fù)的產(chǎn)品調(diào)試、性能測(cè)試過程，能夠快速獲得設(shè)計(jì)結(jié)果，優(yōu)化產(chǎn)品性能，減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3