并行模拟退火算法优化衍射光学元件设计

模拟退火(SA)是解决复杂非线性优化问题的好工具,开发其并行性也成为近些年的研究热点和方向。针对衍射光学元件(DOE)的束匀滑应用,结合消息传递接口(MPI)并行编程方法,开发并实现了具有良好收敛效果和并行效率的SA算法。在8个中央处理器(CPU)的小型并行计算平台上进行了入射口径310 mm、出射20阶超高斯0.4 mm×0.8 mm聚焦光斑的优化设计,使用不到原来1/6的时间就能获得比原串行算法更好的匀滑效果,从而验证了该并行SA算法的快速有效性。