リファレンス (Reference):フィッティングパラメータとアルゴリズム対照表
膜系の屈折率フィッティングでは、多数の計算制約とアルゴリズム設定が関与します。本ページは各パラメータの定義をまとめ、上級ユーザーの詳細調整を支援します。
1. 膜厚制約 (Thickness Constraints)
屈折率フィッティングが最適膜厚を探索する際の探索空間を定義します。
| パラメータ名 | 型 | 説明 | 設定の目安 |
|---|---|---|---|
| 開始膜厚 (Start) | 数値 (nm) | 膜厚探索の下限。 | 実測値の約 -20nm を目安に設定すると局所最適の取りこぼしを減らせます。 |
| 終了膜厚 (End) | 数値 (nm) | 膜厚探索の上限。 | 実測値の約 +20nm を目安に設定します。 |
| 膜厚間隔 (Step) | 数値 (nm) | 膜厚探索の刻み幅。 | 通常は 1nm で十分。高速粗探索では 5-10nm も可。 |
2. 初期屈折率 (Initial Indices)
局所最適化アルゴリズムは初期値への依存が強く、不適切な初期値は発散や誤収束の原因になります。
| パラメータ名 | 値型 | 物理的意味 |
|---|---|---|
| 主値 (n) | 実数 | 基準波長での推定屈折率。誘電体では通常 1.5 - 2.5 程度。 |
| 消光係数 (k) | 実数 | 推定吸収率。透明媒体では 0 または極小値(例:0.001)。 |
3. 停止条件 (Stop Conditions)
無限計算を防ぐため、以下いずれかを満たすと最適化を停止します。
3.1 目的関数しきい値 (Merit Function - MF)
- 定義:計算スペクトルと参照スペクトル目標の間の二乗平均誤差または重み付き誤差。
- 設定方針:
1や10のような小さい値を設定。小さいほど厳密ですが計算時間は増えます。
3.2 最大反復回数 (Max Iterations)
- 定義:アルゴリズム試行回数の上限。
- 設定方針:
100または500が一般的。MF 未達でも上限到達で現時点の最良結果を返します。
4. 最適化アルゴリズム (Algorithm Engine)
CoatFlex では複数流派の数学アルゴリズムを提供し、異なる次元の光学非線形最適化へ対応します。
| アルゴリズム | 正式名 | 適用場面と特性 |
|---|---|---|
| Filmstar | Filmstar 互換クラシックフィット | 推奨アルゴリズム。 収束が速く、透明単層/二層で安定。 |
| LM | Levenberg-Marquardt | 良好な初期値に依存する局所最適化。高速。 |
| Simplex | Nelder-Mead | 勾配依存が低く、非平滑目標にも比較的強い。 |
| SA | Simulated Annealing | 大域探索。局所解脱出に有効だが比較的遅い。 |
| DE | Differential Evolution | 大域探索群。高次元・多パラメータで有効だが遅い。 |
| ACO | Ant Colony Optimization | 群知能法。離散的な複雑指標で有効な場合がある。 |
5. スペクトル目標 (Spectrum Targets)
エンジンに誤差収束先を与えるため、目標セットの定義が必要です。
- DB から読込:保存済み標準目標を
Targetとして読込み - 読込スペクトルから生成:実測スペクトルから逆生成(最も一般的)
- バインド/有効化:目標一覧右側の [x] 使用 を有効にしないと制約として使われません