[发明专利]一种宽光谱极紫外多层膜的鲁棒性膜系设计方法

摘要

一种宽光谱极紫外多层膜的鲁棒性膜系设计方法，属于极紫外多层膜技术领域。解决了极紫外多层膜设计中仅考虑光学性能，不考虑膜厚随机误差对光学性能影响的问题。本发明将实数编码的非支配排序遗传算法应用于宽光谱极紫外多层膜的设计之中，将多层膜的宽光谱光学性能和膜系的主动鲁棒性同时作为优化的两个目标，通过进化获得接近Pareto前沿的非支配解集。接近Pareto前沿的非支配解集一方面反映了多层膜宽光谱光学性能和膜系鲁棒性的制约关系；另一方面，非支配解集提供了一系列光学性能和膜系鲁棒性不同组合的多层膜膜系。本发明的设计方法有助于提高复杂非周期极紫外多层膜的镀膜成品率，降低镀膜风险。

主权项

一种宽光谱极紫外多层膜的鲁棒性膜系设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：输入宽光谱极紫外多层膜膜系设计的初始参数值，包括种群规模N、多层膜优化设计的膜层数2p、变异概率pm、交叉概率pc、交叉算子ηc、变异算子ηp、进化代数j以及多层膜中膜层几何厚度的搜索区间；步骤二：生成适用于表征宽光谱极紫外多层膜膜系的初始化父代种群Q；步骤三：评估父代种群中每个个体的双目标适应度；所述双目标适应度的评价函数为：f1=∫λminλmax[R(λ)-R~(λ)]2dλ]]>f2=f1+12Σi=12p∂2f1∂di2δd,i2]]>其中，评价函数f1为表征多层膜膜系的个体的宽光谱光学性能，R(λ)为膜系计算反演的理论反射率，为膜系设计的目标反射率；评价函数f2为膜系的膜层厚度经多次膜厚误差扰动后评价函数f1的统计平均值，δd,i为膜系中第i层膜的几何厚度误差的标准差；步骤四：对表征宽光谱极紫外多层膜膜系的父代种群进行非支配排序，得出每个个体的非支配排序度，对同一序列的非支配个体，采用拥挤度距离进一步排序；步骤五：采用轮赛选择机制，对表征宽光谱极紫外多层膜膜系的父代种群中个体的全部基因参数进行交叉操作，生成宽光谱极紫外多层膜膜系的子代种群；步骤六：对表征宽光谱极紫外多层膜膜系的子代种群个体的单一基因进行变异操作；步骤七：将表征宽光谱极紫外多层膜膜系的父代种群和子代种群进行合并，对合并种群中的个体逐一进行对比操作，如果两个个体的基因不相同，则保留两个个体，如果两个个体的基因完全相同，则保留其一，而对另一个体的基因重新进行随机赋值；步骤八：采用步骤三的评价函数对合并种群的个体进行双目标适应度计算；步骤九：对表征宽光谱极紫外多层膜膜系的合并种群进行非支配排序，对同一序列中的非支配个体，采用拥挤度距离进一步排序，并根据排序生成新的父代种群；返回步骤三，直到进化达到要求的进化代数；步骤十：获得宽光谱极紫外多层膜光学性能和膜系鲁棒性的双目标的接近Pareto前沿的非支配解集。