为提升光学镜头的成像质量，消除杂散光的影响，以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式，针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题，通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差，提高制备精度和成膜稳定性。对减反射膜进行环测实验，优化调整工艺参数，侧重提高减反射膜的硬度和耐水煮能力。实验结果表明，最终制备出的减反射膜在420~680 nm波段内的平均反射率约为0.044%，最高反射率为0.071 2%，克服了以MgF₂为外层的减反射膜机械性能和化学稳定性较差的问题，满足工程应用低损耗、稳定可靠、高强度、可重复性制备的要求。

为了有效抑制4.3 μm CO₂辐射对3 μm~5 μm中波红外目标信号的干扰，基于Needle随机插层优化算法，采用电子束蒸发方法，建立了石英晶振监控方式下多层超厚Ge/Al₂O₃薄膜生长误差的精确反演修正模型，实现了中波红外陷波滤光片的设计、精确反演与制备；同时，针对中波红外陷波滤光片存在的面型变化大的问题，采用预置基底面型方法，实现了中波红外陷波滤光片低面型调控。研究结果表明：随着镀膜时间的增加，高折射率Ge膜具有较好的生长稳定性，而低折射率Al₂O₃薄膜材料沉积比例因子变化高达11.9%，且呈规律性渐变趋势；所制备的中波红外陷波滤光片在4.2 μm~4.5 μm波段区间平均截止透过率小于0.3%；3.5 μm~4.05 μm及4.7 μm~5.0 μm波段的平均透过率大于95%，镀膜后的面型被有效控制在较小范围；膜层具有较好的复杂环境适应性，成功通过了GJB 2485-95中牢固性、高温、低温、湿热等环境试验考核。

为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响，采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜。通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度，分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的变化规律。实验结果表明：在20~200℃的衬底温度范围内制备的ZnSe薄膜均为具有（111）晶面择优取向的纳米晶薄膜，随着衬底温度升高，基片上原子获得的动能增加，导致薄膜的晶粒尺寸变大、内应力和位错密度降低；同样在不同衬底温度下，薄膜的光学特性也不尽相同，随着衬底温度的升高，折射率和消光系数减小、光学带隙增加、薄膜的表面粗糙度降低。分析表明折射率下降是薄膜中空隙部分所占比例增加所致，而消光系数的下降是薄膜结晶度提高，内部缺陷减少造成的。

为了减少短波蓝光对人眼的伤害，同时确保蓝光对人体节律的有益调节，精确控制400~500 nm的透射斜率在蓝光防护中尤为重要。本文提出非线性玻尔兹曼函数拟合长波通薄膜的方法，分别通过非线性及线性光谱目标值优化得到膜系结构(Z1)和(Z2)。通过对比(Z1)和(Z2)薄膜的光谱和导纳图，分析可知经非线性目标值优化后的薄膜具有可控的斜率和更好的通带光谱性能。采用电子束蒸发离子束辅助沉积方法制备了14层蓝光防护薄膜，其光谱性能满足新国标GB/T38120—2019的技术要求。结果表明，所制备的单面光学多层薄膜在紫外385~415 nm的平均透过率小于3.2%，高能蓝光415~445 nm的平均透过率小于30.88%，有益蓝光445~475 nm的透过率大于81.9%，在剩余可见光波段的透过率大于95.5%。该方法为蓝光防护提供了一个新的解决方案，对于视觉防护、移动终端、眼镜、电脑桌面、移动数字屏幕等有潜在应用价值。

三代微光像增强管需在所使用的微通道板（microchannel plate，MCP）输入面制备离子阻挡膜，以阻挡正离子轰击NEA光电阴极，维持和提高器件使用寿命。为此，研究开发了一种新的MCP离子阻挡膜制备工艺，先采用专用胶体填充MCP微孔，再用电子束蒸发Al₂O₃膜，蒸发速率为0.05 nm/s，蒸镀后用异丙醇去除微孔中的胶体。实验结果表明，该工艺制备的MCP离子阻挡膜具有膜基结合强度高、通孔面积小、成像质量一致性高等优点，满足三代像增强管对MCP离子阻挡膜的要求。