作为一种重要的中长波红外窗口材料,元素级ZnS具有良好的光学性能和力学性能。目前，高超声速飞行器的发展迫切需要开展元素级ZnS红外窗口的高温性能研究。本文研究了不同温度下元素级ZnS的高温性能，结果表明，元素级ZnS的辐射率随着波长增大而增加，且同一波长下随温度的升高而增加，500 ℃时，在3～5.5 μm平均法向光谱辐射率小于0.05，7～10.5 μm平均法向光谱辐射率小于0.10。在2～9.5 μm，温度对透过率影响并不大，在9.5 μm后，随着温度的升高，透过率明显降低。折射率、热光系数和线膨胀系数随温度的升高而增大。温度对弯曲强度几乎无影响，弹性模量随温度升高而降低，800 ℃时的弹性模量与室温下的相比下降约30%。

传统硫系玻璃必须在完全隔氧的环境下进行熔制, 但是微量氧化物对硫系玻璃的具体性能影响仍是一个问题。为了探究微量氧化物对As-Se玻璃中Se-H杂质的影响, 使用SeO2药品对Se原料进行提纯, 通过主动蒸馏法制备了多组玻璃样品, 对比研究其在Ge引入后形成的弱还原条件对SeO2发挥作用的效率变化情况。光谱特性和相关数据表明: 2×10-3的SeO2可以使As2Se3玻璃样品中的Se-H杂质含量在红外透过光谱中没有明显的吸收, 虽然会产生少量的As-O、Se-O等氧杂质; 当SeO2的添加量增加到10-2时, As-O、Se-O等氧杂质的吸收增加。当在主动蒸馏过程中引入Ge单质之后, 需要适当增加SeO2的添加量才能最终降低Se-H杂质的浓度, 相比制备的As2Se3样品, 该Ge-As-Se玻璃样品中的As-O、Se-O氧杂质含量有所减少, Ge-O杂质明显增多。总之, Ge金属的引入会使SeO2的作用效率减弱, 要想玻璃样品的Se-H杂质在红外透过光谱中没有明显的吸收, 则需要更高含量的SeO2进行补偿, 该研究为进一步了解硫系玻璃中的杂质来源和低羟基硫系玻璃光纤的制备提供了一种新的思路。

Cs2LiLaBr6∶Ce(CLLB∶Ce)晶体n/γ双读出闪烁性能优异, 其实用化瓶颈在于大尺寸、高光学质量晶体的生长。本研究采用非化学计量比配比, 避开CLLB∶Ce非一致熔融组分区域, 通过改进研制坩埚下降法晶体生长炉, 并优化温度场和降低坩埚下降速度等晶体生长工艺, 从而克服组分过冷, 保持生长界面稳定, 得到了直径1英寸（1英寸=2.54 cm）的CLLB∶Ce晶体毛坯, 等径透明部分长度达40 mm, 单晶比例由52%提高至79%, 可见光区光学透过率达到70%以上。在137Cs激发下能量分辨率达3.7%, 在252Cf激发下晶体的品质因子达到1.42, 可以很好地甄别中子和γ射线。

采用共沉淀法合成5at%Yb∶CaF2纳米粉体。该粉体为纯立方CaF2相，平均颗粒尺寸为45 nm。Yb∶CaF2纳米粉体呈立方体状，具有较好的分散性。通过真空预烧结合热等静压烧结(HIP)后处理制备5at%Yb∶CaF2透明陶瓷，研究了真空预烧温度对陶瓷物相、致密度、显微结构及光学透过率的影响。结果表明，不同温度真空预烧的陶瓷均为纯立方相，在650 ℃真空预烧的5at%Yb∶CaF2陶瓷经HIP 处理后具有最好的光学质量，其在1 200 nm处的直线透过率达到87%(厚度为3 mm)。

β-Ga2O3是一种宽带隙半导体材料, 能带宽度Eg≈5.0 eV, 在光学和光电子学领域有广泛的应用.用射频磁控溅射方法在Si衬底和远紫外光学石英玻璃衬底制备了本征β-Ga2O3薄膜及Zn掺杂β-Ga2O3薄膜, 用紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、荧光分光光度计对本征β-Ga2O3薄膜及Zn掺杂β-Ga2O3薄膜的光学透过、光学吸收、结构和光致发光进行了测量, 研究了Zn掺杂和热退火对薄膜结构和光学性质的影响. 退火后的β-Ga2O3薄膜为多晶结构, 与本征β-Ga2O3薄膜相比, Zn掺杂β-Ga2O3薄膜的β-Ga2O3 (111)衍射峰强度变小, 结晶性变差, 衍射峰位从35.69°减小至35.66°.退火后的Zn掺杂β-Ga2O3薄膜的光学带隙变窄, 光学透过降低, 光学吸收增强,出现了近边吸收,薄膜的紫外、蓝光及绿光发射增强.表明退火后Zn掺杂β-Ga2O3薄膜中的Zn原子被激活充当受主.

采用溶胶-凝胶法制备了(Ba0.75Sr0.25)TiO3薄膜, 研究了不同退火温度下样品的物相结构、薄膜的光致发光性能和光学透过率。结果表明: 室温下非晶钛酸锶钡薄膜在蓝光激发下具有明显的发光现象, 发光波长范围是500～650 nm, 峰值在525 nm附近。延长非晶态薄膜的退火时间能够显著提高样品的发光强度, 且发光强度随薄膜厚度增加而增大。晶态薄膜有微弱的发光现象。透射谱测试结果表明, 钛酸锶钡薄膜在可见光范围内具有良好的光学透过率。

采用化学溶液沉积法在石英衬底上制备了 Bi3.45Eu0.55Ti3O12 (BEuT)铁电薄膜，研究了 BEuT薄膜的结构和光学性能。 XRD测试结果表明， BEuT薄膜皆形成铋层状钙钛矿型结构，其晶粒尺寸随着退火温度的提高而增加。薄膜的光学透过率曲线显示，在大于 500 nm的波段 BEuT的透过率比较高，而其禁带宽度大约为 3.61 eV。BEuT薄膜的发光强度随着退火温度的提高，先是增强后减弱，在 700 ℃时达到最大。这与薄膜的结晶状况有关。

根据几何遮蔽效应和法拉第旋光效应耦合原理给出的解析表达式，通过数值模拟计算，研究了磁流体的纵场诱导偏振光透过率及磁流体的浓度、液态介电常量、磁性颗粒磁偶极矩热能比和单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量四个参量的变化对其偏振光透过率的影响.结果表明，磁流体的浓度、液态介电常量和磁性颗粒磁偶极矩热能比对其偏振光透过率有显著影响，低浓度样品的偏振光透过率随着纵向磁场强度的增大而线性增加，而高浓度样品则随着纵向磁场强度的增大呈现振荡变化的特性.在一定范围内，磁流体偏振光透过率随其液态介电常量εliquid和磁性颗粒磁偶极矩热能比μd/(kT)的变大而增加.而单位磁性颗粒团聚体所含磁性颗粒数量对其偏振光透过率没有影响,磁流体参量依赖的偏振光透过率在低磁场区域和高磁场区域有明显区别.提出了磁流体纵场诱导偏振光透过率在几类光子器件中的可能应用.

在Si、Ge红外窗口上利用离子辅助电子束蒸发技术和RF-PECVD技术制备了具有高透过率的AR/DLC保护薄膜，并与单层DLC保护薄膜的光学性能进行了对比。所制备的高透过率保护薄膜达到如下性能：在3~5 μm波段，Si基底上一面镀高效红外增透膜一面镀AR/DLC增强型保护薄膜的平均透过率达到约96%,较之镀DLC膜平均透过率提高了约4%。在8~12 μm波段，Ge基底上一面镀高效红外增透膜一面镀AR/DLC增强型保护薄膜的平均透过率达到约95%,较之镀DLC膜平均透过率提高了约5%。有关薄膜样品都通过了相应的环境试验。

光学透过性能对信号微弱的激光汤姆逊散射测量系统极为重要.主要讨论了HT-7 Nd:YAG激光汤姆逊散射系统光学设计中消除杂散光和提高散射信号传输效率的方法,并对系统的光学性能进行了模拟计算.模拟结果显示,干涉滤光片分光谱仪的光学透过性能随电子温度的升高而增强,等离子体电子温度为1 keV时其透过率可达到10%;汤姆逊散射信号非常微弱,等离子体电子密度为1×1019/m3时每道信号仅有几百到上千个光子;等离子体电子温度在0.3～5.0 keV范围内时,光子量子统计涨落引起的电子温度测量误差在3%以下.