CN107273641B - 一种激光谐振腔的粒子群设计方法 - Google Patents

一种激光谐振腔的粒子群设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效率、智能化设计激光谐振腔的方法——粒子群优化算法。根据谐振腔的矩阵理论，将弦切面和弧矢面内的稳定性判据因子以及腔内特殊位置处的光斑半径大小设置为激光谐振腔的评价函数，把此评价函数作为粒子群优化算法中的适应度函数，使谐振腔的结构参数与粒子群算法中适应度函数联系起来，提出了用粒子群算法设计激光谐振腔的方法，并编程实现了这种设计方法，使激光谐振腔的设计智能化。本发明还公开了利用粒子群优化算法设计谐振腔的两个实例：7参数优化的驻波锁模腔和5参数优化的行波同步泵浦光参量振荡腔。

Description

一种激光谐振腔的粒子群设计方法
技术领域
本发明属于激光技术领域，特别涉及一种用于激光谐振腔的智能化设计新方法。
背景技术
激光谐振腔参数影响到激光器的稳定性以及腔内不同位置处弦切面与弧矢面内的光斑大小，因此谐振腔参数的选取对激光器的运行有直接而重要的影响。
对于简单的两镜激光腔，由于其参数较少，设计比较简单。而在科研以及工业应用实际中，随着需求的多样性和复杂性，激光谐振腔的结构变得复杂，腔镜数目较多，腔参数也随之增加。具体计算和设计谐振腔时，人们一般会参考前人的腔型结构，在此基础上进行试探性改动，以期获得所需要的激光谐振腔结构。当需要改动的参数较多时，靠人工寻找一组满足人们希望的谐振腔参数变得非常困难。因此,研究适合计算机软件自动优化设计的激光谐振腔设计方法具有切实的应用价值。
近年来,一种智能优化算法—粒子群算法(particle swarm optimization,简称PSO)越来越受到学者的关注。粒子群算法摆脱了对初始结构的依赖，并且是一种全局优化算法，具有收敛速度快、容易编程实现的特点,能够有效地解决复杂的优化问题,在函数优化、神经网络训练、图解处理、模式识别等领域得到了广泛的应用。然而到目前为止，还没有把粒子群算法引入到激光谐振腔的优化设计中，因此，把激光谐振腔的设计与粒子群优化算法结合起来，使激光谐振腔的设计更具智能化和程序化具有重要的实际意义。
发明内容
本发明采用粒子群算法进行激光谐振腔优化设计，建立合理的谐振腔评价函数，将此评价函数作为粒子群优化算法中的适应度函数，把谐振腔的结构参数与粒子群算法中适应度函数联系起来，提出了用粒子群算法设计激光谐振腔的新方法，并且编程实现了这种设计方法，使整形系统的设计程序化、智能化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用如下方法步骤：
1. 将待优化的谐振腔参数，包括腔镜反射面的曲率半径
Figure 818102DEST_PATH_IMAGE001
(M为待优化腔镜个数)，相邻光学元件距离
Figure 21550DEST_PATH_IMAGE002
(N为待优化距离参数个数)，以及腔镜折叠角度
Figure 647091DEST_PATH_IMAGE003
(Q为待优化折叠角度个数)的组合
Figure 605689DEST_PATH_IMAGE004
作为粒子群算法中每一个粒子的位置矢量；
2. 对于驻波腔，根据传输矩阵法计算谐振腔内各点在弦切面和弧矢面内的往返矩阵
Figure 680961DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 688100DEST_PATH_IMAGE006
，对于行波腔，根据传输矩阵法计算谐振腔内各点在弦切面和弧矢面内的单程矩阵
Figure 978267DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 48379DEST_PATH_IMAGE006
，然后计算谐振腔在弦切面和弧矢面内的稳定性判据因子
Figure 610947DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 156198DEST_PATH_IMAGE008
、激光晶体中心处的光斑半径
Figure 815719DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 56732DEST_PATH_IMAGE010
、输出镜处的光斑半径
Figure 106596DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 455538DEST_PATH_IMAGE012
；
3. 根据谐振腔稳定性判据和光斑大小目标值，确定谐振腔的的评价函数F：
Figure 454718DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 863702DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 415511DEST_PATH_IMAGE015
表示弦切面内晶体中心处和输出腔镜处光斑大小的目标值；
Figure 568144DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 936677DEST_PATH_IMAGE017
表示弧矢面内晶体中心处和输出腔镜处光斑大小的目标值；
4. 评价函数F与谐振腔具体结构参数之间存在确定的函数关系，把评价函数F作为粒子群算法中的适应度函数，对其进行极小值操作，可以得到使适应度函数极小的结构参数组合
Figure 250984DEST_PATH_IMAGE004
，这就是要设计的谐振腔参数。
所述步骤2包括下述步骤：
(1) 根据矩阵光学，曲率半径为R、光线折叠角度为θ的腔镜在弦切面内的反射矩阵为
Figure 950474DEST_PATH_IMAGE018
，在弧矢面内的反射矩阵为
Figure 437956DEST_PATH_IMAGE019
，从空气中进入折射率为n的激光晶体的折射矩阵为
Figure 864258DEST_PATH_IMAGE020
，从折射率为n的激光晶体进入空气的折射矩阵为
Figure 349466DEST_PATH_IMAGE021
，光线经过距离
Figure 864149DEST_PATH_IMAGE022
的传输矩阵为
Figure 358584DEST_PATH_IMAGE023
，在谐振腔的弧矢面和弦切面内，对于驻波腔，以激光晶体中心为起始点，按光线往返传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure 186863DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 295502DEST_PATH_IMAGE025
，以输出腔镜为起始点，按光线往返传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure 31901DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 330028DEST_PATH_IMAGE027
;
(2) 对于行波腔，以激光晶体中心为起始点，按光线单程传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure 465343DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 557932DEST_PATH_IMAGE025
，以输出腔镜为起始点，按光线单程传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure 591748DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 419196DEST_PATH_IMAGE027
;
(3) 计算弦切面和弧矢面内的稳定性判据因子，分别为
Figure 409018DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure 672509DEST_PATH_IMAGE029
；
(4) 计算晶体中心处在弦切面和弧矢面内的光斑半径大小，分别为
Figure 380571DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure 757850DEST_PATH_IMAGE031
， 计算输出腔镜处在弦切面和弧矢面内的光斑半径大小，分别为
Figure 867757DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 302150DEST_PATH_IMAGE033
。
本发明的有益效果
相比传统的人工改变腔参数不断试探的激光谐振腔设计方法，本发明方法不用参考前人提供的初始参数，它依靠粒子群优化程序确定谐振腔的结构参数，非常适合利用计算机软件进行高效率的智能化设计，因此推广该方法对激光谐振腔的设计具有重要现实意义。
本发明中的方法是通过计算机编程实现的，完全可以自动寻找到最佳组合的谐振腔结构参数组合
Figure 497508DEST_PATH_IMAGE004
,具有不依赖初始结构、快捷、方便、智能化等优点，在激光谐振腔设计领域尤其是全固体激光腔设计领域具有一定的应用前景。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
附图说明：
图1：五镜锁模驻波腔示意图
图2：适应度函数随粒子群迭代次数的变化(实施例1)
图3. 优化后锁模谐振腔内腔模半径分布
图4：四镜光参量振荡行波腔示意图
图5. 适应度函数随粒子群迭代次数的变化(实施例2)
图6：优化后四镜行波腔内的腔模半径分布
具体实施方式：
实施例1：
待设计的五镜锁模驻波腔结构如图1所示。该谐振腔包含5个镜片，腔参数有：五个镜片的曲率半径
Figure 740795DEST_PATH_IMAGE034
，激光晶体长度
Figure 705209DEST_PATH_IMAGE035
，腔镜之间、腔镜与晶体之间的距离
Figure 310502DEST_PATH_IMAGE036
，以及腔镜之间折叠角
Figure 540627DEST_PATH_IMAGE037
等。则所述利用粒子群方法的谐振腔设计包含步骤如下：
1.根据实际情况，可以事先确定的参数有：
Figure 522358DEST_PATH_IMAGE038
，原因是M1作为输出镜，如果是平面镜，则镜面处恰为激光光束的光腰，双色镜M3采用平面不会对泵浦光产生另外的发散或会聚影响，而半导体可饱和吸收镜SESAM(即M5)本身是平的，另外，三个折叠角
Figure 344208DEST_PATH_IMAGE039
，这是考虑到晶体夹具尺寸以及腔镜尺寸大小，方便实际光路搭建；
2.合理选择待优化的参数范围。将参数
Figure 120403DEST_PATH_IMAGE040
这7个变量作为粒子群算法中每一粒子位置矢量的分量，则粒子群优化算法中每一粒子位置矢量的维数是7；合理选择每一参数的取值范围，如表1所示：
表1 五镜驻波腔7参数的搜索范围(单位均为mm)
<i>R</i><sub><i>2</i></sub> <i>R</i><sub><i>4</i></sub> <i>l</i><sub><i>1</i></sub> <i>l</i><sub><i>21</i></sub> <i>l</i><sub><i>22</i></sub> <i>l</i><sub><i>3</i></sub> <i>l</i><sub><i>4</i></sub>
Range [50,2000] [50,2000] [100,1000] [100,1000] [10,50] [100,1000] [100,1000]
3.计算谐振腔内弧矢面内和弦切面内的传输矩阵。以腔镜M1作为计算起始点。以腔镜M5处的往返矩阵为例说明计算过程：
Figure 290353DEST_PATH_IMAGE041
Figure 810196DEST_PATH_IMAGE042
Figure 560588DEST_PATH_IMAGE043
Figure 773264DEST_PATH_IMAGE044
Figure 164931DEST_PATH_IMAGE045
Figure 488465DEST_PATH_IMAGE046
Figure 829447DEST_PATH_IMAGE047
Figure 747112DEST_PATH_IMAGE048
Figure 688392DEST_PATH_IMAGE049
Figure 550038DEST_PATH_IMAGE050
Figure 198057DEST_PATH_IMAGE051
上面两式中各矩阵的物理意义和具体表示如表2所示：
表2. 实施例1中的各矩阵物理意义及其表示
矩阵 物理意义 具体表达式
Figure 755465DEST_PATH_IMAGE052
 腔镜M2在弦切面的反射矩阵
Figure 669194DEST_PATH_IMAGE053
Figure 334531DEST_PATH_IMAGE054
 腔镜M2在弧矢面的反射矩阵
Figure 102636DEST_PATH_IMAGE055
Figure 562436DEST_PATH_IMAGE056
 腔镜M4在弦切面的反射矩阵
Figure 481238DEST_PATH_IMAGE057
Figure 684686DEST_PATH_IMAGE058
 腔镜M4在弧矢面的反射矩阵
Figure 307297DEST_PATH_IMAGE059
Figure 937999DEST_PATH_IMAGE060
Figure 270061DEST_PATH_IMAGE061
段的传输矩阵
Figure 90250DEST_PATH_IMAGE062
Figure 567367DEST_PATH_IMAGE063
 从空气进入激光晶体的折射矩阵
Figure 634549DEST_PATH_IMAGE064
Figure 197118DEST_PATH_IMAGE065
 从激光晶体进入空气的折射矩阵
Figure 745298DEST_PATH_IMAGE066
Figure 342502DEST_PATH_IMAGE067
 激光晶体半程传输矩阵
Figure 315006DEST_PATH_IMAGE068
Figure 364870DEST_PATH_IMAGE069
 激光晶体热焦距矩阵
Figure 716742DEST_PATH_IMAGE070
另外
Figure 168451DEST_PATH_IMAGE071
的传输矩阵与
Figure 577436DEST_PATH_IMAGE072
完全类似，在表2中没有重复列出。由于腔镜M1、M3、M5均为平面，其反射矩阵均为
Figure 304477DEST_PATH_IMAGE073
，因此在往返矩阵计算过程中略去。
Figure 4580DEST_PATH_IMAGE074
表示晶体热焦距，其数值根据实验测量，本实施例中取值为200 mm。
以腔镜M5(sesam处)处为例，计算该处弦切面内和弧矢面内的光斑大小：
Figure 310796DEST_PATH_IMAGE075
，
Figure 890682DEST_PATH_IMAGE076
5.本实施例中，适应度函数F选取如下：
Figure 915139DEST_PATH_IMAGE077
以优化的粒子个数30个、优化迭代次数5000次为例，实施粒子群优化设计，适应度函数值随迭代次数的变化如图2所示。优化后得到的谐振腔参数如表3所示，这就是要设计的五镜驻波锁模谐振腔参数。
表3 优化后的五镜驻波腔7参数 (单位均为mm)
<i>R</i><sub><i>2</i></sub> <i>R</i><sub><i>4</i></sub> <i>l</i><sub><i>1</i></sub> <i>l</i><sub><i>21</i></sub> <i>l</i><sub><i>22</i></sub> <i>l</i><sub><i>3</i></sub> <i>l</i><sub><i>4</i></sub>
Value 194.8 433.5 103 178 44.5 656.9 293.1
6.由表3中的数据得到的谐振腔内光斑大小分布如图3所示。其结果为：弦切面内稳定性因子为0.0067，晶体中心处光斑289μm，SESAM处光斑为116μm；弧矢面内稳定性因子为-0.098，晶体中心处光斑296μm，SESAM处光斑为116μm。可见，在弦切面和弧矢面内，谐振腔稳定性因子均接近0，十分稳定；在晶体处光斑大小接近且大小合适；在SESAM处光斑完全相同，有利于锁模运转。
实施例2：
待设计的对称四镜光参量振荡行波腔结构如图4所示。该谐振腔包含4个镜片，腔参数有：四个镜片的曲率半径
Figure 433032DEST_PATH_IMAGE078
，光参量变换晶体为超晶格材料MgO:PPLN,长度为
Figure 593754DEST_PATH_IMAGE079
，腔镜之间、腔镜与晶体之间的距离
Figure 344542DEST_PATH_IMAGE080
，以及腔镜之间折叠角
Figure 918611DEST_PATH_IMAGE081
等。
利用粒子群方法的谐振腔设计包含步骤如下：
1.根据实际情况，考虑到谐振腔的对称性，
Figure 88080DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 431206DEST_PATH_IMAGE083
，因此可以优化的独立变量为：
Figure 759419DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 555205DEST_PATH_IMAGE085
；
2.合理选择待优化的参数范围。将参数
Figure 856261DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 991576DEST_PATH_IMAGE085
这5个变量作为粒子群算法中每一粒子位置矢量的分量，则粒子群优化算法中每一粒子位置矢量的维数是5；合理选择每一参数的取值范围，如表4所示：
表4 四镜行波腔5参数的搜索范围 (单位均为mm)
Figure 84166DEST_PATH_IMAGE086
Figure 117981DEST_PATH_IMAGE087
Figure 688640DEST_PATH_IMAGE088
Figure 946970DEST_PATH_IMAGE089
Figure 272778DEST_PATH_IMAGE085
(°)
Range [50,300] [50,10000] [10,100] [10,100] [5,15]
3.计算谐振腔内弧矢面内和弦切面内的传输矩阵以及晶体中心处光斑。由于计算步骤与实施例1中完全类似，唯一区别在于本实施例为行波腔，只计算单程传输矩阵，因此具体过程此处不在展开。
4.本实施例中，适应度函数F选取如下：
Figure 980840DEST_PATH_IMAGE090
将评价函数作为粒子群算法中的适应度函数，对此函数进行极小值操作，可以得到使适应度函数极小的结构参数。以优化的粒子个数30个、优化迭代次数5000次为例，实施粒子群优化设计，适应度函数值随迭代次数的变化如图5所示。优化后得到的谐振腔参数如表5所示，这就是要设计的谐振腔参数。
表5 优化后得到的四镜行波腔5个参数(长度单位均为mm)
Figure 355190DEST_PATH_IMAGE086
Figure 456308DEST_PATH_IMAGE087
Figure 890700DEST_PATH_IMAGE088
Figure 899108DEST_PATH_IMAGE089
Figure 77148DEST_PATH_IMAGE085
Value 57.6 197.6 13.3 71.4 5.0
由表5中的数据得到的谐振腔内光斑大小分布如图6所示。其结果为：弦切面内稳定性因子为0.015，晶体中心处光斑75μm；弧矢面内稳定性因子为-0.012，晶体中心处光斑75.1μm。可见，在弦切面和弧矢面内，谐振腔稳定性因子均接近0，十分稳定；在晶体处光斑大小非常接近，有利于光学参量振荡的运转。

Claims (2)

1.一种激光谐振腔的粒子群设计方法，可用于两个以及多个腔镜构成的往返驻波谐振腔以及单向行波谐振腔的智能化设计，其特征在于包含下述步骤：
(1)将待优化的谐振腔参数，包括腔镜反射面的曲率半径R1,R2,...RM，相邻光学元件距离l1,l2,...lN，以及腔镜折叠角度θ1,θ2,...θQ的组合[R1,R2,...RM,l1,l2,...lN,θ1,θ2,...θQ]作为粒子群算法中每一个粒子的位置矢量，其中M为待优化腔镜个数，N为待优化距离参数个数，Q为待优化折叠角度个数；
(2)对于驻波腔，根据传输矩阵法计算谐振腔内各点在弦切面和弧矢面内的往返矩阵
Figure FDA0002728458660000011
和
Figure FDA0002728458660000012
对于行波腔，根据传输矩阵法计算谐振腔内各点在弦切面和弧矢面内的单程矩阵
Figure FDA0002728458660000013
和
Figure FDA0002728458660000014
然后计算谐振腔在弦切面和弧矢面内的稳定性判据因子
Figure FDA0002728458660000015
和
Figure FDA0002728458660000016
激光晶体中心处的光斑半径ωcry,tan和ωcry,sag、输出镜处的光斑半径ωout,tan和ωout,sag；
(3)根据谐振腔稳定性判据和光斑大小目标值，确定谐振腔的评价函数F：
Figure FDA0002728458660000017
其中，ωgoal@cry,tan和ωgoal@out,tan表示弦切面内晶体中心处和输出腔镜处光斑大小的目标值；ωgoal@cry,sag和ωgoal@out,sag表示弧矢面内晶体中心处和输出腔镜处光斑大小的目标值；
(4)评价函数F与谐振腔具体结构参数[R1,R2,...RM,l1,l2,...lN,θ1,θ2,...θQ]之间存在确定的函数关系，把评价函数F作为粒子群算法中的适应度函数，对其进行极小值操作，可以得到使适应度函数极小的结构参数组合[R1,R2,...RM,l1,l2,...lN,θ1,θ2,...θQ]，这就是要设计的谐振腔参数。
2.根据权利要求1所述的一种激光谐振腔的粒子群设计方法，其特征在于所述步骤(2)包括下述步骤：
(1)根据矩阵光学，曲率半径为R、光线折叠角度为θ的腔镜在弦切面内的反射矩阵为
Figure FDA0002728458660000018
在弧矢面内的反射矩阵为
Figure FDA0002728458660000021
从空气中进入折射率为n的激光晶体的折射矩阵为
Figure FDA0002728458660000022
从折射率为n的激光晶体进入空气的折射矩阵为
Figure FDA0002728458660000023
光线经过距离l的传输矩阵为
Figure FDA0002728458660000024
在谐振腔的弧矢面和弦切面内，对于驻波腔，以激光晶体中心为起始点，按光线往返传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure FDA0002728458660000025
和
Figure FDA0002728458660000026
以输出腔镜为起始点，按光线往返传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure FDA0002728458660000027
和
Figure FDA0002728458660000028
(2)对于行波腔，以激光晶体中心为起始点，按光线单程传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure FDA0002728458660000029
和
Figure FDA00027284586600000210
以输出腔镜为起始点，按光线单程传输顺序依次写出各个矩阵并取其点乘，矩阵点乘结果为
Figure FDA00027284586600000211
和
Figure FDA00027284586600000212
(3)计算弦切面和弧矢面内的稳定性判据因子，分别为
Figure FDA00027284586600000213
和
Figure FDA00027284586600000214
(4)计算晶体中心处在弦切面和弧矢面内的光斑半径大小，分别为
Figure FDA00027284586600000215
和
Figure FDA00027284586600000216
计算输出腔镜处在弦切面和弧矢面内的光斑半径大小，分别为
Figure FDA00027284586600000217
和
Figure FDA00027284586600000218
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109408949A (zh) * 2018-10-22 2019-03-01 山东理工大学 一种基于天牛须搜索算法的激光谐振腔优化设计方法
CN109244810A (zh) * 2018-10-23 2019-01-18 山东理工大学 一种基于天牛群优化算法的激光谐振腔设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2566506Y (zh) * 2002-08-02 2003-08-13 郑州大学 激光二极管端面泵浦的高效高功率固体激光器
CN101630807A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 四川大学 一种锥形相位锁定二氧化碳激光器
CN102263362A (zh) * 2011-06-28 2011-11-30 武汉新特光电技术有限公司 端面泵浦风冷激光器
US9316483B2 (en) * 2013-12-31 2016-04-19 Axsun Technologies Llc OCT swept laser with high coherence signal extraction
CN106443638A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 北京锐安科技有限公司 一种激光回波传输特性的分析方法、验证系统及验证方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9179220B2 (en) * 2012-07-10 2015-11-03 Google Inc. Life safety device with folded resonant cavity for low frequency alarm tones

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2566506Y (zh) * 2002-08-02 2003-08-13 郑州大学 激光二极管端面泵浦的高效高功率固体激光器
CN101630807A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 四川大学 一种锥形相位锁定二氧化碳激光器
CN102263362A (zh) * 2011-06-28 2011-11-30 武汉新特光电技术有限公司 端面泵浦风冷激光器
US9316483B2 (en) * 2013-12-31 2016-04-19 Axsun Technologies Llc OCT swept laser with high coherence signal extraction
CN106443638A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 北京锐安科技有限公司 一种激光回波传输特性的分析方法、验证系统及验证方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Design and Optimization of TE011 Resonant Modes in Metallic-Dielectric Cavities;Jeremiah D. Brown等;《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》;20080215;第20卷(第4期);第255-257页 *
Design of IFS Patch Antenna Using Particle Swarm Optimization;Miloslav Capek等;《IEEE Xplore》;20100708;全文 *
基于板条放大器的连续波单频和皮秒光学参量振荡器研究;韩克祯;《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20161015;第2016年卷(第10期);第I135-22页 *
空间映射粒子群算法用于电磁优化计算;楼群等;《电波科学学报》;20150430;第30卷(第2期);第217-223页 *

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