采用原子层沉积技术，以Al(CH3)3为铝的前驱体，分别以TiCl4和四(二甲基氨基)钛(TDMAT)为钛的前驱体制备了两种TiAlC薄膜，并对比分析了它们的薄膜性能。结果表明，这两种薄膜均存在不同程度的自然氧化；以TDMAT为前驱体制备的膜层的光学带隙有两个值，分别是0.68 eV和2.00 eV,而以TiCl4为前驱体制备的薄膜的光学带隙为0.61 eV，前者的平均透射率、沉积速率、电阻率及表面粗糙度均高于后者的，但前者的厚度均匀性较差；以TiCl4为前驱体制备的薄膜为无定形结构，而在以TDMAT为前驱体制备的薄膜中出现了TiN晶体；相对于有机化合物TDMAT而言，无机化合物TiCl4更适合作为制备TiAlC栅介质材料的前驱体。

为了提高鱼眼镜头中透镜的加工效率, 设计了三片不胶盘夹具代替传统的刚性盘和弹性盘进行精磨和抛光, 提高了生产效率；采用熔化后的聚氨酯代替上盘胶, 可避免抛光时胶层对面型的影响；运用皮筋代替设备上的压力表, 提高了下摆机精磨和抛光时光圈的稳定性；规范精磨及抛光工序中模具的使用, 有利于生产效率的提高；通过对抛光和定心磨边先后顺序的调整, 可有效避免磨边过程中在零件表面产生压痕和划痕；通过对涂墨夹具结构的改进, 提高生产效率, 降低劳动强度。在生产中, 三片不胶盘夹具的生产效率相对较低, 如何成功研制出多片不胶盘夹具是下一步工作的重点。

利用Ag、Ce原子对锐钛矿相TiO2进行了替位掺杂，构建了Ag、Ce单掺杂及Ag-Ce共掺杂的锐钛矿相TiO2体系，并采用第一性原理计算研究了掺杂体系的电子结构及光学吸收特性。结果表明：Ag-Ce共掺杂后,Ag-4d和O-2p电子轨道的共同作用引入了有利于电子跃迁的浅杂质能级；Ag-4d和Ce-4f电子轨道的强相互作用使得禁带宽度减小，吸收光谱发生红移；Ce离子的引入有效地降低了杂质体系中电子-空穴对的复合速率，提高了体系的量子效率。因此，Ag-Ce共掺杂TiO2既扩展了吸收光谱范围又提高了TiO2的量子效率，使TiO2的光催化性能得到了提高。

采用原子层沉积技术实现了膜层厚度均匀性小于3.5%的银饰TiO2保护薄膜的制备。X射线衍射测试结果表明，沉积温度为100 ℃时薄膜为无定型结构，沉积温度为250 ℃时薄膜为锐钛矿相。腐蚀实验结果表明，30 nm和45 nm厚度的TiO2薄膜都具一定的抗变色能力，但厚度为45 nm的TiO2薄膜的抗变色能力更佳。光谱测试结果表明，在不影响银饰外观的前提下，单层TiO2作为保护膜的抗变色效果无法达到最佳。

为了降低紫外固化系统光源的热辐射，根据光学薄膜理论，以HfO2、AlF3和Cr作为镀膜材料，采用反射与吸收相结合的结构，设计了紫外高反射、可见/近红外高吸收的滤光膜。通过在基底和膜系之间增镀Al膜作为过渡层，提高了薄膜的牢固性。通过优化工艺参数，研制了220～400 nm波段平均反射率为90.6%、420～2000 nm波段平均吸收率为92.4%的滤光膜。

为了解决现有光学塑料镜片表面易划伤、高温时容易发生膜裂的问题, 选取机械性能稳定的Ti3O5、SiO2作为高、低折射率材料, 依据光学薄膜理论, 采用TFCalc软件设计膜系, 通过电子束加热蒸发和离子源辅助沉积薄膜, 在膜系的最外层用电阻加热法镀制防水膜。通过选择新材料SV-55作为连接层, 增强了塑料镜片与膜层的附着力, 解决了膜系与塑料镜片膨胀系数不匹配的问题, 提高了塑料镜片的抗温能力。通过优化工艺参数, 得到400 nm~700 nm反射率R≤1%的绿色减反膜。测试结果显示, 研制的薄膜具有耐摩擦、抗老化、防水和防油污的特性。

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算了Ce，S单掺杂及Ce/S共掺杂锐钛矿型二氧化钛(TiO2)的能带结构、态密度和光学性质。结果表明：掺杂后晶格常数均变大，禁带宽度均减小，其中Ce/S共掺杂后由于S-3p电子轨道和Ce-4f电子轨道的共同作用引入了杂质能级，使得禁带宽度最小，吸收光谱发生红移；此外，Ce具有Ce4+和Ce3+两种可变价态，具有良好的电子迁移性质，阻止了电子和空穴之间的复合，预测了Ce/S共掺杂可提高TiO2的光催化性能。

为了改善类金刚石(DLC)薄膜的应力和热稳定性，采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术，通过在原有设备上加入与流量控制器相连的双起泡器，并以氩气为运载气体，正丁烷为反应物，在硅基底上实现了以液态物质四甲基硅烷(TMS)为前驱物的Si 掺杂类金刚石薄膜的沉积。硬度、应力、表面粗糙度及热稳定性的测试表明，随着运载气体流量的增加，薄膜的应力分布、表面粗糙度和热稳定性都有很大程度的改善，但也导致薄膜的硬度下降，当运载气体的流量为30 mL/min(标准状态)时，Si 掺杂DLC 薄膜的石墨化温度可以达到600 ℃以上，薄膜的应力降低为0.65 GPa ，表面粗糙度降低到0.566 nm，但硬度下降为12.6 GPa。

为了探究氩气流量对含氢类金刚石薄膜(a-C:H)性能的影响规律，采用射频等离子体增强化学气相沉积（RFPECVD）技术，以正丁烷（C4H10）为反应物，在硅基底上沉积含氢类金刚石薄膜，通过改变氩气的流量分析氩气含量对含氢类金刚石薄膜性能的影响。红外光谱、表面粗糙度、硬度及热稳定性的测试表明，随着氩气流量的增加，降低了氢在类金刚石薄膜中的相对含量，在一定程度上增加了薄膜表面粗糙度，表面粗糙度由Ra= 3.732 nm 增加到Ra=8.628 nm，降低了薄膜的硬度，薄膜的硬度由23 GPa 降低到20 GPa，对类金刚石薄膜的热稳定性几乎无影响，但薄膜的应力从-1.8 GPa 降低到-1.1 GPa。

为满足鱼雷光纤制导系统的通信需要，实现鱼雷发射过程中与舰艇的信息交互，研制了一种低损耗通信滤光片.采用双离子束溅射技术作为镀膜方法，通过对几种靶材进行对比研究，依据低损耗滤光片的使用要求，选定新型合金靶材和SiO2靶材作为高低折射率溅射材料.以膜系设计理论为基础，通过膜堆的叠加来展宽短波截止带，依据等效折射率的概念优化匹配层厚度，使得滤光片的通带插入损耗降低了0.12 dB.在薄膜制备中，采用光电极值法和平均时间法相结合的方式监控膜层厚度，依据实验数据进行反馈分析，对非规则膜层厚度按比例整体修正，提高了膜厚控制准确度.制备的滤光片经膜层性能测试，满足鱼雷光纤制导系统的使用要求.