采用离子束溅射技术在反射率大于99.999 7%、中心波长（λ）为635 nm 的35 层高反波堆表面镀制2M（光学厚度为λ/2）的Al2O3 低损耗薄膜。测量分析样品制备不同阶段的表面均方根粗糙度、反射率，通过理论分析，计算得出了2MAl2O3 薄膜的光学吸收。研究分析了氧气流量对Al2O3 薄膜吸收、表面均方根粗糙度的影响。结果显示，氧气流量对Al2O3 薄膜的表面均方根粗糙度影响较小，表面均方根粗糙度优于0.15 nm；随着氧气流量增加，2MAl2O3 薄膜的吸收先减小，达到最小极值后再增加；采用优化后的工艺，可以稳定地获得消光系数优于5×10-6 的Al2O3 薄膜。对进一步降低Al2O3 薄膜的弱吸收和扩展Al2O3 薄膜的应用有指导意义。

键合晶体作为激光工作物质，可以有效地控制热负载，减小端面的变形和损伤，降低光束的波前畸变。基于键合面缝隙闭合理论，分析了激光晶体的键合条件，计算了Nd∶YAG、Nd∶YVO4和蓝宝石晶体在光胶时键合面处的哈梅克常数和表面能，讨论了这三种材料在制作键合晶体时需要满足的条件，对比了制作的难易程度。以YAG-Nd∶YAG晶体为例进行了光胶实验，验证了键合条件的合理性；对热处理后的YAG-Nd∶YAG键合晶体进行抽运光照射实验，证明了键合强度和键合稳定性满足实验要求。提出的晶体键合条件判断方法可以为键合晶体的选材和键合工艺的参数优化提供参考。

基于激光惯性约束聚变对冷冻靶燃料冰层质量的要求和红外光热效应原理, 研究了红外光对球形冷冻靶燃料冰层结构和空间分布的影响。研究结果表明: 在波长为3140 nm, 输出功率为100 μW的红外光辐射加热作用下, 冷冻靶燃料冰层在结构上逐渐由多晶向准单晶转变, 在空间分布上逐渐变得均匀, 其光学图像上的表现为出现了背光亮环。通过对亮环的分析计算, 获得了其冰层的均方根粗糙度值。

原子力显微镜(AFM)是评价亚纳米级表面粗糙度σRMS最主要的测试仪器，但其测试结果会因采样条件（采样间距、采样点数）及测量点位置变化而改变。以AFM测试超光滑光学基底随机表面为例，应用累积功率谱理论建立了确定合理采样条件的方法，避免了采样条件选取不当带来的数据丢失或冗余；通过全局优化选取测量点和局部优化选取测量点相结合，降低了样品表面区域性差异给测试结果带来的不确定性，并大大减少了获得可靠测试结果所需的测试量。上述工作为超光滑光学基底AFM测试提供了有效方案。

简要论述了标量散射理论的研究进展做,着重介绍了Beckman的一维标量散射理论和几种典型的多层膜散射模型－非相关表面粗糙度模型、附加表面粗糙度模型和非相关体内不均匀模型,比较了这些模型在中心波长为632.8nm的11层高反膜的散射特性。结果表明,非相关体内的不均匀性引起反射能带边缘散射,反射能带内的散射主要由附加表面粗糙度引起。理想粗糙度对膜系反射带内的散射影响很小,对反射带边缘几乎无影响。预测了标量散射理论的应用领域及前景。

采用脉冲激光气相沉积(PLD)技术制备了Fe/Al混合膜,测量了该混合膜的光电子能谱(XPS),并采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)对Fe/Al混合膜作了表面分析.结果表明:Fe/Al混合膜的表面粗糙度对衬底温度有明显的依赖性, 随着衬底温度的升高,薄膜的表面逐渐变得平滑,膜层变得致密,在200 ℃衬底温度下制得了均方根(rms)粗糙度为0.154 nm、具有原子尺度光滑性的Fe/Al混合膜, 膜中Fe和Al分布比较均匀,其成分比约为1∶3,同时XPS分析也表明Fe/Al混合膜暴露在空气中后表面形成了Al₂O₃和FeO氧化层.

利用ZYGO光学干涉测量仪,散射积分测量法观测了光学元件表面均方根粗糙度.详细分析了薄Si膜对基底均方根粗糙度的影响,由此认为薄膜并不总是复制基底表面的粗糙度,结果出现了薄膜降低表面粗糙度的现象,提出了一定厚度范围的薄Si膜的表面粗糙度存在着一个稳定值的新设想。