选取TiO₂和SiO₂作为高、低折射率材料，采用传统设计方法（将长波通膜系和短波通膜系分别镀制于基底两侧，厚度分别为1.67 μm和8.67 μm）设计了蓝宝石基底宽截止高Q值带通滤光片。为避免膜厚差值过大导致的滤光片面形变化较大问题，重新调配了基底两侧的膜系，优化后两侧膜层的数量分别为49层和50层，膜层厚度分别为5.73 μm和4.22 μm。采用电子束蒸发物理气相沉积法镀制薄膜，并用分光光度计测试了样品的透过率。实验结果表明，样品在通带（521~596 nm）内的平均透过率达到96.59%，在截止区域的平均透过率为0.076%，通带矩形度为0.95，通带两边过渡带的陡度均为0.89%，具有高Q值的滤光片特性。此外，实验曲线和设计曲线的一致性较好，验证了优化两侧膜系结构的有效性。

基于聚类全局优化算法提出了一种新的薄膜设计优化方法,它可以迭代地改变初始膜系结构,相比传统的局域优化技术,能够计算得更加全面、彻底.即使初始膜系和设计目标差距非常大,这种聚类全局优化方法依然能够优化出很好的结果,克服了传统局域优化方法的缺点.利用可见到红外宽波段增透膜的实例证实了聚类全局优化方法在处理薄膜设计问题上的能力与优势.

基于薄膜光学和传热学原理，利用特定光学薄膜滤除紫外线，以及热循环系统降低太阳能电池工作温度，设计了光伏/光热综合利用的温度控制系统.在阐述温控系统工作原理及其设计思路的基础上，提出系统指标体系，分析环境温度以及光谱透过率对传热效率的影响，并提出合理的改进方法.应用TFCalc薄膜设计软件设计特定的光学薄膜，仿真结果表明，所设计的薄膜能反射一定带宽的紫外光谱.该温控系统对于当前广泛使用的太阳能光伏发电系统具有良好的实用价值.