为了探究二氧化钛(TiO2)薄膜表面粗糙度的影响因素,利用离子束辅助沉积电子束热蒸发技术对不同基底粗糙度以及相同基底粗糙度的K9玻璃完成二氧化钛(TiO2)光学薄膜的沉积。采用TalySurf CCI非接触式表面轮廓仪分别对镀制前基底表面粗糙度和镀制后薄膜表面粗糙度进行测量。实验表明,TiO2薄膜表面粗糙度随着基底表面的增大而增大,但始终小于基底表面粗糙度,说明TiO2薄膜具有平滑基地表面粗糙的作用；随着沉积速率的增大,薄膜表面粗糙度先降低后趋于平缓；对于粗糙度为2 nm的基底,离子束能量大小的改变影响不大,薄膜表面粗糙度均在1.5 nm左右；随着膜层厚度的增大,薄膜表面粗糙度先下降后升高。

采用电子束热蒸发技术在不同工艺下制备了TiO2薄膜,利用椭偏仪和分光光度计研究了紫外光辐照后薄膜光学特性的变化。实验结果表明：不同工艺下制备的TiO2薄膜经相同条件的紫外光辐照后,其折射率均有所下降,折射率的变化量随着沉积速率上升、基底温度上升、工作真空度下降分别有增大的趋势。薄膜的透射率在紫外光辐照后有一定下降。相同工艺条件下制备的TiO2薄膜,其折射率随着辐照时间的增加,先迅速降低,随后又有所增加,但均低于辐照前薄膜的折射率。

利用电子束热蒸发镀膜的方式，以高纯度的ZnO和TiO₂颗粒为原料，以Si为基底在有氧的气氛中制备ZnO／TiO₂复合薄膜。研究制备温度对ZnO／TiO₂薄膜的结构以及发光性能的影响。通过拉曼(Raman)谱和X射线衍射(XRD)谱分析了ZnO／TiO₂薄膜的结构，表明所制备的ZnO薄膜为非晶态。用光致发光(PL)谱表征了它的发光特性，数据表明在250 C时制备的非晶态ZnO薄膜在波长389 nm处具有极强的紫外光发射，在波长431 nm处发出很强的紫光，在波长519 nm处发出较强的黄绿光。

分别采用电子束热蒸发技术和溶胶-凝胶技术在K9基片上镀制了光学厚度相近的ZrO2单层薄膜,测试了两类薄膜的激光损伤阈值.分别采用透射式光热透镜技术、椭偏仪、原子力显微镜和光学显微镜研究了两类薄膜的热吸收、孔隙率、微观表面形貌、激光辐照前薄膜的杂质和缺陷状况以及激光辐照后薄膜的损伤形貌.实验结果表明:两类薄膜的不同损伤形貌与薄膜的热吸收与微观结构有关, 物理法制备的ZrO2膜结构致密紧凑,膜层的杂质和缺陷多;化学法制备的ZrO2膜结构疏松多孔,膜层纯净杂质少,激光损伤阈值达26.9 J/cm2;因物理法制备的ZrO2膜拥有更大的热吸收(115.10×10-6)和更小的孔隙率(0.20),其激光损伤阈值较小(18.8 J/cm2),损伤主要为溅射和应力破坏,而化学法制备的ZrO2膜的损伤主要为剥层.理论上对实验结果进行了解释.

在不同的氧分压下用电子束热蒸发的方法制备了ZrO₂薄膜.分别通过X射线衍射、光学光谱、热透镜技术、抗激光辐照等测试,对所制备样品的微结构、折射率、吸收率及激光损伤阈值进行了测量.实验结果表明,薄膜中晶粒主要是四方相为主的多晶结构,并且随着氧分压的增加,结晶度、折射率以及弱吸收均逐渐降低.薄膜的激光损伤阈值开始随着氧分压增加从18.5 J/cm²逐渐增加,氧分压为9×10^-3Pa时达到最大,值为26.7 J/cm²,氧分压再增加时则又降低到17.5 J/cm².由此可见,氧分压引起的薄膜微结构变化是ZrO₂薄膜激光损伤阈值变化的主要原因.