光学薄膜偏振分光棱镜是现代光电显示、光电测试、光电信息传输等系统的重要部件之一, 但是, 常规的光学薄膜偏振分光棱镜存在光坯化学稳定性差、偏振分光带宽窄、应用角度小等工艺难点。通过深入研究布儒斯特角偏振分光原理与干涉截止滤光片膜系偏振分离效应, 使两种设计方法进行结合扩展了偏振分光棱镜的偏振分光带宽, 在化学稳定性好的德国肖特光学玻璃BK7光坯上, 制备了P偏振光0.44～0.64 μm, Tave≥95%, Rave≤5%, S偏振光0.44～0.64 μm, Tave≤5%, Rave≥95%的偏振分光膜。这种结构的光学薄膜可以在不同材料光学玻璃光坯上设计优化出宽带宽、大角度、高偏振消光比的偏振分光棱镜, 为偏振分光棱镜的设计与加工提供了新的理论依据与制备方案。

根据红外上转换材料测试实验系统的使用要求，选择Ta2O5和SiO2作为高低折射率膜料，通过椭偏仪测试膜料色散代入膜系软件进行设计优化，采用电子枪蒸镀的物理沉积技术，同时利用霍尔离子源辅助沉积提高膜料折射率，并通过调整工艺参数和改进光学监控方法解决了误差在监控波长处的累积问题，成功在石英基底上制备了干涉截止滤光片。镀膜后的石英基片在808、980、1064 nm 波长处透射率小于0.01%，可见光波段的平均透射率大于90%。结果表明该干涉截止滤光片的镀制满足上转换实验系统的使用要求。

为了提高黄光激光器的信噪比，采用Ta2O5和SiO2作为高低折射率材料，通过电子枪蒸发及离子辅助沉积技术，利用制备的589、1064、1178、1342 nm波长处分别有特定透射率的干涉截止滤光片对无用光信号进行过滤。在实际镀制过程中，由于沉积工艺条件不同，导致材料折射率的不稳定。另外监控方法易引起误差.通过调整优化工艺参数并调整膜系，有效控制膜厚监控精度，提高了对应波长的光学性能。经过高温、潮湿等恶劣环境测试，该滤光片满足黄光激光器的使用要求。

为满足紫外告警系统成像需要，实现对太阳光谱盲区光子图像接受检测的作用，研制了一种紫外成像滤光片。采用电子束(EB)加热蒸发和离子辅助沉积(IAD)的方法，在熔融石英(JGS1)基底上镀氧化铪、氟化镁、紫外二氧化硅等薄膜材料，并借助石英晶体振荡法和光电极值法相结合的方式监控膜层厚度，镀制了满足入射角0°~25°范围内240~280 nm波段透射、300~620 nm波段抑制的紫外滤光片。通过对膜系优化设计和工艺参数的研究，解决了薄膜脱膜、膜厚的精确控制、材料的吸收等问题。制备的滤光片经膜层性能测试，基本满足告警系统的要求。

由于斜入射时,光学薄膜存在一定的偏振效应,将产生S-和P-偏振光的光谱分离.在Philips棱镜系统中,分色合色膜系通常分色时对S-光应用,合色时则对P-光应用.从提高光能利用率、减少杂散光和增加系统对比度等因素综合考虑,要求分色合色膜系的S-和P-偏振光的分离尽可能小.新设计方法采用宽带法布里-珀罗薄膜干涉滤光片中心波长两侧的干涉带作为长波通或短波通截止滤光片,可实现S-和P-偏振分量的分离几乎为零.