光學薄膜設計的重大變革：Philip Baumeister于1958年提出將設計問題轉換為優化問題來考慮。

而優化問題則由一系列設計參數（通常為層厚度）構成的評價函數來表達，使評價函數最小化則為膜系設計的目標。

對于一膜系設計，已完成優化后，則層數和厚度已固定。若仍沒有達到預計設計目標（即評價函數并不是足夠小），此時一般優化方法難以再進一步進行優化(此時再優化還是會返回原優化狀態)。針式優化則通過在膜系中插入一薄層（針式層）來改變層數，從而達到進一步優化的目的。

莫斯科大學的亞歷山大教授于1982年發明了針式優化技術，這一核心技術使得Optilayer運算速度比同時期的任何一款設計軟件都要快數百倍。

下圖中圖1為一優化后的三層膜的折射率剖面圖，其用一般優化已無法再進一步進行優化。故而通過插入一針式層來優化，如圖2所示：

圖1. z方向為厚度，n(z)為折射率。

圖2. 在薄膜中某一厚度位置插入一折射率為n的狹長薄膜層。

上圖中最左側為基底折射率，最右側為入射媒介，兩陰影區為針式變量(needle varition)。