本文采用脉冲激光沉积和真空退火的方法在铝箔上制备氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底，并研究了ITO基底的SERS特性。沉积了700、1 000、1 300、1 600、2 000五组脉冲数的基底，测量结果显示薄膜厚度与脉冲数接近线性关系，当ITO薄膜厚度为60.80 nm(脉冲数为1 300)时，拉曼信号的增强程度达到最大值，其拉曼强度是Au基底的2~3倍。研究表明，真空退火能够显著提升ITO基底的拉曼增强效果，不同厚度的ITO薄膜基底均具有明显的SERS增强效果，可以通过控制薄膜厚度对ITO基底进行SERS调控。这些研究结果可为后续ITO材料SERS研究及应用提供参考依据。

为满足红外探测系统无热化、高质量成像的需求,在非球面硫系玻璃基底制备3.7~4.8 μm波段增透膜。根据试验要求选取黏结层材料,提高基板与薄膜之间的附着力;利用有限元分析法通过多物理场仿真软件,将温度场与热应力场相结合建立三维模型,分析非球面薄膜的应力分布情况。根据模拟结果对沉积工艺进行优化,采用温度梯度烘烤法降低硫系玻璃基底的热应力,并采用真空原位退火法释放沉积薄膜的应力,解决非球面镜的脱膜问题。所制备的薄膜可以通过MIL-C-48497A标准中的附着力、湿度、中度摩擦等测试,并在3.7~4.8 μm波段的平均透过率为99.12%,满足红外探测系统的指标要求。

远紫外波段高反射薄膜的研究具有重要应用价值。为了实现高反射率,采用高温三步蒸发法沉积MgF2膜以保护Al膜,制备了远紫外宽带高反射薄膜,并对样品进行退火处理。结果显示,改进制备工艺和退火工艺后,紫外宽带高反射薄膜在121.6 nm处的反射率高达90%,接近理论设计值。同时分析了散射损耗的影响。采用优化的LaF3/MgF2膜系结构,制备了窄带反射滤光薄膜,其在中心波长122.5 nm处的峰值反射率为75%且半峰全宽为8 nm,达到了理论设计的预期效果,但退火处理损伤了薄膜表面,散射损耗增加,薄膜反射率下降。

针对电子束蒸发离子辅助沉积的硫化锌薄膜，研究了550 ℃以下真空热处理对其光学与微结构特性的影响。薄膜光学和微结构特性的测试分析表明: 制备后薄膜为类立方结构的ZnS，在337.5 nm波长处出现临界特性转折点，随着热处理温度的增加，转折波长两侧的消光系数变化规律相反，折射率和物理厚度呈现下降趋势，薄膜的禁带宽度逐渐增加; 在红外波段的薄膜折射率与热处理温度的变化并不显著，在350 ℃下热处理时消光系数出现转折，主要是由晶粒变小的趋势所致; 通过晶相分析，硫化锌薄膜经历了类立方结构到六方结构的转换，与禁带宽度的变化趋势基本一致。分析结果表明，光学特性变化的根本原因是薄膜的微结构特性变化。

为满足关联成像系统抑制背景的需求，选用Al、Cr和SiO2作为镀膜材料，依据薄膜吸收理论，结合膜系设计软件设计了宽光谱吸收膜，并采用真空沉积技术获得了该薄膜样品.通过真空阶梯式退火，减小了膜层内应力，解决了薄膜牢固度问题；采用交互式分析对测试结果逆向反演，通过优化工艺参量，使膜系中敏感薄层厚度得以精准控制，并减小了膜厚控制误差.制备的吸收膜在400～1 100 nm波段平均吸收率达到99.1%，满足系统使用要求.

为了提高电视测角仪光学系统的性能,满足电视测角仪在测量导弹偏离瞄准线的角偏差和转动角速度中的要求,在设计中使用薄膜技术.依据光学薄膜设计理论,采用金属-介质组合结构设计了宽光谱分光膜和内反射膜,解决了宽光谱光束倾斜入射时产生的偏振分离问题;通过优化沉积工艺参量、离子辅助参量以及真空退火处理,解决了内反射膜的脱膜问题.实验测试满足系统使用要求,并通过了国军标的相关环境测试.

研究了真空退火温度对不同流量比工艺参数下PECVD氮化硅薄膜性能的影响，测试了退火后氮化硅薄膜厚度、折射率以及在氢氟酸中的腐蚀速率。结果表明，退火后氮化硅薄膜厚度及折射率变化与薄膜沉积工艺条件有关，而薄膜在氢氟酸中的腐蚀速率在退火后大大降低。结合退火前后氮化硅薄膜的红外透射谱对以上测试结果进行了讨论。

为了满足红外军用仪器的特殊要求，根据薄膜理论进行了红外双波段滤光膜的膜系设计; 采用电子束真空镀膜的方法，通过对工艺参数的调整，在多光谱ZnS基底上镀制了1 064 nm高反、3~5 μm高透的红外双波段滤光膜。利用低能离子轰击，使膜层与基底间的应力明显减小; 使用BGS 6341薄膜应力测试仪，采用渐变梯度法，测得其压应力由122 MPa降到51 MPa。另外，通过低能离子轰击和真空退火处理，提高了膜层的抗损伤阈值。结果显示所镀膜层满足红外军用仪器的使用要求。

用热舟蒸发法结合修正挡板技术制备了355　nm LaF3/MgF2增透膜,并对部分样品进行了真空退火。采用Lambda 900光谱仪测试了增透膜的低反光谱和透射光谱,并考察了其光谱稳定性; 使用脉冲8 ns的355 nm激光测试了增透膜的激光损伤阈值(LIDT); 采用Normarski显微镜对增透膜的表面缺陷密度和破斑形貌进行了观察。实验结果表明,制备得到的增透膜的剩余反射率较低,光谱稳定性好; 真空退火对增透膜的激光损伤阈值没有改善; 增透膜的破环形貌为散点形式,结合破斑深度测试表明薄膜的破坏源于薄膜和基底界面的缺陷点。JGS1熔石英基底由于有好的表面状况、固有的高激光损伤阈值和以其为基底的增透膜具有更低的表面场强,使得其上的增透膜有更高的抗激光损伤能力。