MCP for OpenFilters

OpenFilters 的 MCP

基于 OpenFilters 构建的非官方连接器：与 OpenFilters 作者或蒙特利尔理工学院无关联，也未获其认可。

通过与 Claude 对话，设计、模拟和优化光学薄膜涂层。

本项目是围绕 OpenFilters（Stéphane Larouche 和 Ludvik Martinu，蒙特利尔理工学院）计算核心构建的 MCP 服务，已移植到 Python 3，并在不启动图形界面的情况下运行。Claude 负责规划工作并读取简明摘要；服务负责计算——利用所有 CPU 核心并行处理——并将完整结果写入磁盘，其中包括可在 OpenFilters 图形界面中打开的 .ofp 项目文件。

Claude 负责协调；服务负责计算。一次工具调用即可启动整个批次。

快速开始

根据你使用 Claude 的方式选择对应选项（详情见安装）：

使用方式	操作
Claude Desktop	从最新版本下载 mcp-for-openfilters-<version>.mcpb 并打开：Claude Desktop 会安装该扩展。
Claude Code	运行 claude mcp add --scope user mcp-for-openfilters -- uvx mcp-for-openfilters（需要 uv），或安装插件：/plugin marketplace add BBrunoEsteves/mcp-for-openfilters，然后运行 /plugin install mcp-for-openfilters@mcp-for-openfilters
任何 MCP 客户端，或未安装 uv	运行 uvx mcp-for-openfilters、pip install mcp-for-openfilters（PyPI），或使用版本发布页中的安装程序；该安装程序还会在 Claude Desktop 和 Claude Code 中注册此服务。

然后，在新聊天中输入：“运行 MCP for OpenFilters 的 server_info 工具”，再试试 “使用 TiO2 和 SiO2，为 BK7 设计一个 430 至 670 nm 的增透涂层。” 它也已列入官方 MCP Registry，名称为 io.github.BBrunoEsteves/mcp-for-openfilters。

使用 Claude 构建并测试。 此服务遵循开放的 MCP 标准，但目前仅使用 Claude（Claude Desktop 和 Claude Code）进行开发和测试。其他 MCP 客户端或许也能使用，但尚未经测试：工具说明、图表和长时间运行的任务在这些客户端中的表现可能有所不同。

功能

区域	工具
材料	list_materials、get_material_index、add_material（常数、Cauchy、Sellmeier、来自文件的 n,k 表格）、search_refractiveindex + import_refractiveindex_material（可按需下载 refractiveindex.info 数据库中约 3,500 条目中的任意材料）
单个设计	describe_design、compute_spectrum（R/T/A、相位、GD、GDD；s/p/非偏振或任意偏振角；任意入射角；反向侧）、compute_angle_scan、compute_color、compute_electric_field、compute_monitoring_curves（指定波长或光谱；反向侧）
目标与评价函数	evaluate_design、layer_sensitivity
优化	optimize_design — OpenFilters 的细化、needle 和 step 方法
温度	thermal_sensitivity（每种材料的折射率和厚度变化对峰值移动的影响；dλ/dT、每个 FWHM 对应的开尔文数、非热 dn/dT）、thermal_sweep（峰值随温度的变化）— 可调谐和非热滤光片
批次任务	run_batch（参数扫描）、run_optimization_campaign（多次初始尝试 → 排名 → 可选的良率阶段）、tolerance_analysis（厚度和折射率误差的 Monte Carlo 良率分析）、simulate_random_errors（OpenFilters 的预生产分析：曲线的均值、标准差和最差情况）
任务	job_status、get_results、list_jobs、cancel_job — 服务器重启后结果仍会保留
文件	load_project、save_project（原生 .ofp）

向 Claude 提出请求的示例：

• “在 BK7 上设计一款二向色镜，要求在 532 和 1064 nm 处 R > 99%，在 633 nm 处 T > 90%，适用于 0–20°，TiO2/SiO2 层数最多 40 层。以随机初始值运行 100 次 needle 优化，并按厚度误差 ±1% 时的良率对最优的 10 个方案排序。”
• “从这个椭偏仪文件添加我的 ALD Al2O3，并将 AR 镀膜厚度扫描 ±10%。”
• “在 refractiveindex.info 上查找薄膜 HfO2 数据，导入后用它重新设计反射镜。”
• “这款反射镜在 1064 nm 处的电场峰值位于哪里？每层结束时在 633 nm 处预期得到什么监控信号？”

现成工作流（提示词）会作为 / 命令出现在 Claude Code 中，也会出现在 Claude Desktop 的附件菜单中：设计减反射镀膜、反射镜、边缘滤光片或二向色镜、窄带通滤光片以及审查设计的可制造性。设计格式指南、材料列表和 OpenFilters 示例项目均可作为资源使用（openfilters://guide、openfilters://materials、openfilters://examples/<name>）。长时间运行的优化和良率分析会向可显示进度的应用报告进度。

安装

需要 Python ≥ 3.10。无需安装 OpenFilters 本身：其计算引擎已内置（OpenFilters GUI 仅用于打开 .ofp 文件）。

Claude Desktop 扩展（一键安装）

从最新版本下载 mcp-for-openfilters-<version>.mcpb 并打开它（或将其拖到 Claude Desktop 的“Settings” → “Extensions”中）。Claude Desktop 使用 uv 运行它，并从 PyPI 获取 MCP 服务。

Claude Code 插件

在 Claude Code 中：

/plugin marketplace add BBrunoEsteves/mcp-for-openfilters
/plugin install mcp-for-openfilters@mcp-for-openfilters

该插件使用 uvx 运行 MCP 服务（有关其运行和下载内容，请参阅 claude-plugin/README.md）。

使用 uv（单条命令）

安装 uv 后，MCP 服务会直接从 PyPI 运行，并自动为你的计算机选择合适的软件包：

claude mcp add --scope user mcp-for-openfilters -- uvx mcp-for-openfilters

对于 Claude Desktop，将以下内容添加到 claude_desktop_config.json（“Settings” → “Developer” → “Edit config”），然后完全退出并重新打开 Claude Desktop：

{"mcpServers": {"mcp-for-openfilters": {"command": "uvx", "args": ["mcp-for-openfilters"]}}}

uvx 会维护自己的缓存环境；uvx mcp-for-openfilters@latest 会获取新版本。

使用安装程序

从发布页面下载 install_mcp_for_openfilters.py 和适用于你电脑的软件包（或所有 .whl 文件）到同一个文件夹，然后运行：

python install_mcp_for_openfilters.py

安装程序会在 ~/.mcp-for-openfilters 中创建一个私有环境、安装软件包、在 Claude Desktop（备份其设置）和 Claude Code 中注册服务，并运行自检。然后完全退出并重新打开 Claude Desktop。--uninstall 可将其移除；--from-github 使用 GitHub CLI 下载软件包。

软件包适用于 Windows（64 位）、Linux（x86-64）和 macOS（Apple Silicon），支持 Python 3.10–3.14，并包含编译后的快速核心：无需编译器。

手动安装

pip install mcp_for_openfilters-<version>-<python>-<platform>.whl
claude mcp add --scope user mcp-for-openfilters -- mcp-for-openfilters

对于 Claude Desktop，将以下内容添加到 claude_desktop_config.json（Settings → Developer → Edit config）：

{"mcpServers": {"mcp-for-openfilters": {"command": "<full path to mcp-for-openfilters>"}}}

从 openfilters-mcp 升级（早于 0.2.0）

该项目在 0.2.0 版本之前名为 openfilters-mcp。完全退出 Claude Desktop 和 Claude Code，然后运行新版安装程序：它会移除旧的 openfilters 注册项和旧的私有环境（~/.openfilters-mcp），并注册 mcp-for-openfilters。你的数据文件夹 ~/OpenFilters-MCP 会保留并继续使用，旧的 OPENFILTERS_MCP_* 环境变量也仍会读取。手动安装后，运行 pip uninstall openfilters-mcp，并替换 Claude 设置中的 openfilters 条目。

从源代码安装（开发）

git clone https://github.com/BBrunoEsteves/mcp-for-openfilters
cd mcp-for-openfilters
python -m venv .venv
.venv/Scripts/pip install -e ".[dev]"      # .venv/bin/pip on macOS/Linux
python dev/fetch_compiled.py               # fast C++ core compiled by GitHub Actions (or build it locally)

配置

环境变量	默认值	含义
MCP_FOR_OPENFILTERS_HOME	~/MCP-for-OpenFilters	数据文件夹：materials/、jobs/、projects/、outputs/
MCP_FOR_OPENFILTERS_WORKERS	CPU 数量 − 1	作业的并行工作进程数

早于 0.2.0 使用的名称（OPENFILTERS_MCP_HOME、OPENFILTERS_MCP_WORKERS）仍然有效；如果 ~/MCP-for-OpenFilters 不存在，则会使用现有的 ~/OpenFilters-MCP 文件夹。

约定

• 波长和厚度以 nm 为单位，角度以度为单位，R/T/A 为分数（0–1）；
• 复折射率 N = n − ik（k ≥ 0 表示吸收），与 OpenFilters 和 Macleod 中相同；
• 膜层按从基底向外的顺序列出；
• 优值函数采用 OpenFilters 的 χ² = Σ ((目标值 − 实际值)/容差)²；满足条件的不等式目标贡献为零。

一个设计：

{"substrate": "FusedSilica", "incident_medium": "void", "center_wavelength": 550,
 "layers": [{"material": "TiO2", "thickness": 58.6}, {"material": "SiO2", "qwot": 1}]}

也可以使用膜堆公式：{"formula": {"formula": "(HL)^8 H", "materials": {"H": "TiO2", "L": "SiO2"}}}。

以 n、k 表格形式提供的材料在其波长范围之外没有数据。此时，设计字段 "table_extrapolation" 决定处理方式："hold"（默认：n、k 保持为数据最近端点处的值）、 "openfilters"（OpenFilters 自身的外推方式，与其 GUI 完全相同）或 "refuse"。每个在 数据范围之外计算的结果都会说明这一点，并给出所用的 n、k 以及另一种选择会产生的结果；在作出选择之前，不会启动优化、批量任务和良率分析（Claude 会询问你）。

一个目标：

{"kind": "R", "from": 1000, "to": 1100, "step": 5, "value": 0.99, "tolerance": 0.005,
 "inequality": ">=", "angle": 0, "polarization": "unpolarized"}

验证

测试套件（pytest）会将移植后的核心与解析结果（四分之一波长膜堆）、独立的传输矩阵实现（色散电介质、吸收金属、0–60°、s/p/非偏振；误差 < 1e-9）和教科书中的闭式解（四分之一波长增透膜和无吸收膜层、V 形镀膜零反射率、布儒斯特角、四分之一波长膜堆峰值反射率和阻带宽度）进行核对；对每个示例项目通过 .ofp 文件进行往返转换，并运行 OpenFilters 示例中的细化和针优化。

移植方式

src/openfilters_core 由原始 OpenFilters 1.1.1 源代码通过 tools/port_from_py2.py 生成；这是一个可审计脚本（机械式 Python 2 → 3 转换、少量针对性修复、包内相对导入）。_abeles C++ 扩展采用 Emil Kleijn 移植的 Python 3 C-API；_moremath 由同一脚本移植。详见 src/openfilters_core/PROVENANCE.md。

隐私

所有内容都在你的计算机上运行：不会向任何地方发送数据，也不会收集遥测数据。唯一的网络访问是在你请求时下载公开的 refractiveindex.info 数据。请参阅 PRIVACY.md。

引用

如果你在已发表的作品中使用了此项目，请引用 OpenFilters：

S. Larouche 和 L. Martinu，“OpenFilters: open-source software for the design, optimization, and synthesis of optical filters”，Applied Optics 47，C219–C230（2008）。

联系方式

• 错误报告和功能请求：GitHub Issues （请附上 server_info 工具的输出）。
• **合作及其他问题：**Bruno Esteves，Minho 大学微机电系统中心（CMEMS）： [email protected]。

许可证

GPL-2.0-or-later，与 OpenFilters 相同。OpenFilters © Stéphane Larouche；本项目与其作者或蒙特利尔理工学院无关，也未获其认可。