优化量子进化算法在宽带EUV多层膜设计中的应用研究

"这篇研究论文探讨了改进型量子进化算法在宽带极紫外(EUV)多层膜设计中的应用。文章提出了一种利用宽带多层膜的光学性能评价函数梯度信息来改进量子进化算法的方法，旨在提升求解效率和精度。通过对基于传统量子进化算法和改进型算法的多层膜设计过程和结果进行对比分析，结果显示改进型算法在小种群规模下也能实现多参数优化，并能设计出宽角度和宽光谱反射率高的多层膜。这种方法为复杂多层膜的理论设计提供了新的高效途径。" 在宽带极紫外(EUV)光谱范围内，多层膜的设计是一项挑战，因为需要考虑不同波长下的光学性能。传统的量子进化算法虽然在某些问题上表现出良好的优化能力，但在宽带多层膜设计中可能面临效率和精度的问题。本文引入了改进型量子进化算法，该算法利用了宽带多层膜的光学性能评价函数的梯度信息，以指导算法的进化过程，使其具有明确的优化方向。这有助于在设计过程中减少迭代次数，提高计算效率。 对比分析显示，改进型量子进化算法在设计宽带EUV多层膜时，其性能优于传统的量子进化算法。不仅在求解速度上有优势，而且在解决多参数优化问题时，即使使用小规模的种群也能得到满意的结果。这扩展了量子进化算法的应用范围，使其能在资源有限的情况下处理复杂的多层膜设计问题。 此外，通过应用改进型量子进化算法，研究者成功设计出了两种类型的宽带多层膜：一种是具有宽角度反射率超过90%的膜系，能够适应较大的入射角变化；另一种是具有宽光谱反射带宽，反射率同样高达90%的膜系，覆盖了特定的EUV光谱范围。这些设计成果证明了改进型算法在宽带高反射率EUV多层膜设计中的实用性和有效性。 这篇研究论文为多层膜光学设计领域提供了一个新的工具，即改进型量子进化算法，它在解决宽带EUV多层膜设计难题时展现出的高性能和高精度，对于推动EUV光学技术的发展具有重要意义。这种算法不仅可用于科研，还可以在工业界的实际应用中，如光刻、光电子器件等领域，帮助设计出性能更优的多层膜结构。