为了研究准确性更高的复杂多层膜光学参数测量方法，测量实际镀制红外带通滤光片的光学参数，对红外滤光片研制过程的设计优化与工艺的改进具有重要的指导作用。首先,在研究传统薄膜光学参数光谱测量方法的基础上，提出了包-全法，并研究了该方法的基本思想、物理模型以及优化算法;其次,设计制备了2 000~8 000 nm谱段内膜料单层膜和高透射率、宽截止中波带通红外滤光片，通过对比测量单层膜光学参数反演计算光谱与实测光谱的差异，验证了包-全法测量膜料单层膜光学参数的准确度及有效性，依据测量结果确定了膜料色散关系，甄别了膜层工艺的优劣;最后,采用包-全法与全光谱拟合反演法对红外滤光片的光学参数作了对比测量验证。结果证明：该方法能够准确测量红外滤光片的光学参数，测量结果可用于指导修正设计与工艺之间的匹配性，进而研制了性能更好的红外滤光片。

红外光学系统中靠近探测器的光学元件通常处于低温环境中, 低温环境会使得光学元件表面薄膜的透射光谱发生漂移, 进而严重影响红外光学系统的成像质量。研究发现光谱漂移是由于系统中红外光学薄膜的折射率发生了改变。论文针对红外光学薄膜材料折射率温度特性开展了研究, 在光学薄膜理论基础上, 通过分析几种波长色散模型的特点, 提出了一种红外光学薄膜材料折射率温度特性的研究方法。该方法基于不同温度测得的透射率光谱, 通过光谱反演得到不同温度条件下光学薄膜材料的折射率, 并在Cauchy色散模型的基础上, 通过数据拟合分析, 能够得到红外光学薄膜材料的折射率温度/波长色散公式。采用该方法对PbTe、Ge两种典型红外光学薄膜材料折射率温度特性进行了分析研究, 验证了该方法的可行性。

对一种具有抗静电反红外且在可见及近红外高透过的滤光片进行了研究。采用诱导滤光片的设计理论讨论了膜层厚度及薄膜常数对滤光片透射率及反射区的影响规律，采用离子束辅助沉积方式和磁控溅射的方式对设计膜系进行了制备工艺研究，重点讨论了不同工艺条件下金属层的薄膜常数的变化规律及其对滤光片性能的影响。最终设计的滤光片在750～850 nm谱段具有高达90%以上的透过率、2 500 nm以后谱段反射率高达90%，表面电阻小于300 Ω，该滤光片具有很好的抗静电及反红外性能。

为了研究准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法，对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用。论文在研究传统测量方法基础上，将包络线法与全光谱拟合反演法相结合，提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法。该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考，设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限，结合适当的评价函数构建计算物理模型，并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数。最后设计TiO2、SiO2单层膜和膜系为：G|0.5HLHL0.5H|A(H-TiO2，L-SiO2)的多层膜进行测量验证，并分析了该测量方法的效率、准确度、稳定性等。

采用离子束辅助反应蒸发的方法沉积3~5 μm和7~10 μm具有高透射率的多光谱氮氧化铪薄膜，通过控制沉积速率改变膜层中N、O化学计量比，从而研究氮氧化铪中N、O化学计量比不同对薄膜光学性能的影响规律。随着沉积速率从0.8 nm/s减小到0.05 nm/s，氮氧化铪薄膜的折射率从1.95降低到1.80，而消光系数从1×10-3增大到8×10-3，禁带宽度从5.62 eV减小到5.5 eV。在多光谱硫化锌基片上镀制增透膜和氮氧化铪薄膜后测试光谱曲线，3.0~5.0 μm波段的透射率为82.16%，7.0~10.0 μm波段的透射率为82.84%，结果表明，氮氧化铪薄膜在中波和长波红外区域具有高的透射率。

In this letter, using mult-half-wave structure and some chosen films optimized method, the long-wave infrared (LWIR) narrow-band pass filter is investigated, meanwhile the opposite of the substrate coated with long-wavelength pass film. The transmittance of design spectrum is more than 80% at wavelength region of 8.05–8.35 \mu m, and the average transmittance is less than 0.5% at wavelength region of less than 7.95 and 8.45–14 \mu m. The filter is prepared by thermal evaporation method, and plasma-assisted deposition technology. The experiment result shows that the average transmittance is about 75% in the transmission wavelength range, and the average transmittance of cut-off band is about 0.3%. The results show that multi-half-wave structure and some chosen films optimized method for the preparation LWIR narrow-band pass filter are feasible. The film system is simplified and is convenient to prepare the film.