遗传算法是基于自然选择和遗传变异等生物进化机制的一种全局概率搜索方法。遗传算法以其良好的全局寻优能力为解决各种复杂问题提供了一个通用的框架,不依赖于问题的具体领域。本论文首先成功地把基于精英保留策略的改进遗传算法和采用Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘法结合起来,构造了适用于光学薄膜自动设计的混合遗传算法。该膜系设计方法集遗传算法的全局寻优能力和非线性最小二乘法的局部收敛能力于一体,能以较大的概率找到在实际约束下的最佳膜系结构,特别是在寻找全局最优解区域的方面表现出色。其次将此混合遗传算法在增透膜、红色带通滤光片、窄带滤光片、高反片和其它新型光学薄膜的设计中取得了成功应用,设计出了光谱性能优良和具有良好镀制性能的光学薄膜结构,红色带通滤光片已经实际镀制并呈现出良好和稳定的实际使用效果。论文最后以MATLAB语言为基础,编制了遗传算法膜系设计和分析的通用软件,软件以简明的注释系统和缺省系统、良好的输入报错排错系统和丰富高效的功能以及友善的彩色人机界面在测评阶段获得了用户的好评。在功能上,遗传算法光学薄膜设计和分析软件能够解决常用的由两种材料交替组成的光学薄膜的设计问题,并能对任意结构的光学薄膜进行光谱计算、灵敏度分析和色散分析,实现了光学薄膜软件的主要功能。