利用标量波近似方法对三维光子晶体进行光学特性模拟，主要对标量波近似方法进行优化及改进。阐述了标量波近似方法的基本思想以及该方法的计算步骤，对该方法进行了优化及改进，重点研究了光子带隙。采用流动控制垂直沉积方法制备多层三维光子晶体并测量其透射光谱，实验结果表明标量波近似方法可以较好地模拟三维光子晶体的光学行为。

采用电子束蒸发方法在LiB₃O₅(LBO)晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1064 nm,532 nm倍频增透膜。利用Lambda900分光光度计、MTS Nano Indenter纳米力学综合测试系统以及调Q脉冲激光装置对样品的光学性能、附着力和激光损伤阈值进行了测试分析。结果表明,所有样品在1064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1％和0.2％。与无缓冲层样品相比,预镀Al2O3缓冲层的样品的附着力提高了43％,具有SiO2缓冲层的样品的附着力显著提高。激光损伤阈值分析表明,采用SiO2缓冲层改进了薄膜的抗激光损伤性能,但是Al2O3缓冲层的插入却导致薄膜的激光损伤阈值降低。

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1 064 nm，532 nm二倍频增透膜.利用Lambda900分光光度计和调Q脉冲激光装置对样品的光学性能和抗激光损伤性能进行了测试分析.结果表明，所有样品在1 064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1％和0.2％.与无缓冲层样品相比，采用SiO2和MgF2缓冲层薄膜的激光损伤阈值分别提高了23.1％和25.8％，而Al2O3缓冲层的插入却导致薄膜的激光损伤阈值降低.通过观察薄膜的激光损伤形貌,分析破斑的深度信息和电场分布，表明LBO晶体上1 064 nm，532 nm二倍频增透膜的激光损伤破坏主要表现为膜层剥落，激光产生的热冲击应力使薄膜应力发生很大变化，超过膜层之间的结合而引起膜层之间的分离.采用SiO2或MgF2缓冲层可改进Al2O3膜层的质量，从而有利于提高薄膜的激光损伤阈值.

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1 064 nm,532 nm二倍频增透膜。利用分光光度计、纳米力学综合测试系统以及调Q脉冲激光装置对样品的光学性能、附着力以及抗激光损伤性能进行了测试分析。结果表明:所有样品在1 064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1％和0.2％;与无缓冲层样品相比,预镀Al2O3缓冲层样品的附着力提高了43.1％,具有SiO2缓冲层样品的附着力显著提高,而MgF2缓冲层的插入却导致薄膜附着力降低。应用全塑性压痕理论和剪切理论对薄膜的附着力增强机制进行了分析。薄膜的抗激光损伤性能分析表明,SiO2缓冲层也有助于改进薄膜的激光损伤阈值。

采用电子束蒸发方法在三硼酸锂（LBO）晶体上制备了1064 nm, 532 nm二倍频增透膜。利用Lambda900分光光度计、MTS Nano Indenter纳米力学综合测试系统以及调Q脉冲激光装置对样品的光学性能、附着力和激光损伤阈值进行了分析测试。结果表明, 通过多次实验, 不断改进薄膜沉积工艺条件, 在LBO晶体上获得了综合性能优异的二倍频增透膜。样品在1064 nm, 532 nm波长的剩余反射率分别为0.07％和0.16％, 薄膜粘附失效的临界附着力和激光损伤阈值分别为137.4 mN和15.14 J/cm2, 薄膜激光损伤发生在Al2O3膜层。

由于ZnO具有大的激子束缚能，有利于在室温下获得高效稳定的紫外辐射。因此，对ZnO激子发光的研究极有希望解决半导体照明、紫外半导体激光器等多种技术面临的瓶颈问题。综述了ZnO中激子的典型光致发光谱、激子的结构及复合发光过程。重点介绍了温度、激发功率、量子限域效应以及激光辐照等因素对ZnO激子发光的影响。

利用Monte Carlo(MC)方法模拟研究了薄膜生长的初始阶段岛的形貌和岛的尺寸与基底温度和入射粒子剩余能量之间的关系.模型中考虑了粒子的沉积、吸附粒子的扩散和蒸发等过程.结果表明当基底温度从200K变化到260K时,岛的形貌经历了一个从分散生长逐渐过渡到分形生长的过程,并且在较低温度(200K)下,随入射粒子剩余能量的增加,岛的形貌也经历了同样的变化过程.进一步研究证明,随着基底温度的升高或入射粒子剩余能量的增加,沉积粒子的扩散能力显著增强,从而使岛的形貌发生了改变.

ZnO作为第三代半导体功能材料，一直受到国内外的广泛关注。高质量的p型掺杂是基于光电器件应用的关键。综述了获得p型ZnO薄膜的制备方法和掺杂技术的研究进展，讨论了目前生长高质量的p型ZnO薄膜存在的困难，并对不同方法制备的p型ZnO薄膜的特点进行了比较分析。

采用矢量法设计了三硼酸锂晶体上1064 nm、532 nm和355 nm三倍频增透膜,结果表明1064 nm、532 nm和355 nm波长的剩余反射率分别为0.0017％、0.0002％和0.0013％。根据误差分析,薄膜制备时沉积速率精度控制在＋5.5％时,1064 nm、532 nm和355 nm波长的剩余反射率分别增加至0.20％、0.84％和1.89％。当材料折射率的变化控制在＋3％时,1064 nm处的剩余反射率增大为0.20％,532 nm和355 nm处分别达0.88％和0.24％。与薄膜物理厚度相比, 膜层折射率对剩余反射率的影响大。对膜系敏感层的分析表明, 在1064 nm和355 nm波长,从入射介质向基底过渡的第二层膜的厚度变化对剩余反射率的影响最大,其次是第一膜层。在532 nm波长,第一和第三膜层是该膜系的敏感层。同时发现, 由于薄膜材料的色散, 1064 nm、532 nm和355 nm波长的剩余反射率分别增加至0.15％、0.31％和1.52％。

采用矢量合成法设计了LiB3O5(LBO)晶体上1064 nm,532 nm二倍频增透膜,在1064 nm处的反射率为0.0014%,532 nm处的反射率为0.0004%。根据误差分析,薄膜制备时沉积速率精度控制在+6.5%时,1064 nm处的反射率增加至0.22%,532 nm处增加至0.87%。材料折射率的变化控制在+3%时,1064 nm处的反射率达0.24%,532 nm处达0.22%。沉积速率和折射率控制的负变化不增大特定波长处的剩余反射率。与膜层折射率相比,薄膜物理厚度对剩余反射率的影响小。低折射率膜层的厚度变化对特定波长处的剩余反射率影响最明显,即为该膜系的敏感层。为改善膜基之间的附着力,选择Y2O3或SiO2作为过渡层,从过渡层的厚度匹配和膜层的折射率匹配两方面进行了相应的膜系匹配设计。