研究了常规光刻工艺下单晶薄膜晶圆制备声表面波滤波器的频率分散特性。结果表明，压电单晶薄膜的表面色差是引起频率分散性恶化的根本原因，采用抗反射膜工艺抑制衬底反射以及分区曝光工艺对不同色块进行曝光补偿，均能有效地提高片内频率一致性，频率2 MHz内包含最大器件数量占比，从常规曝光的48.81%提高到抗反射膜工艺的53.57%和分区曝光工艺的70.24%。

纹波系数是超辐射发光二极管（SLD）的关键指标，增透薄膜被用于降低纹波系数。基于平面波方法的增透膜设计得到广泛应用，然而倾斜腔面SLD中增透膜的性能普遍不佳，使用时域有限差分方法进行分析，发现存在反射曲线偏离和反射率高等问题。优化了增透膜设计，优化后1°~10°腔面倾角内的反射率降低，降幅最高达82%，其中双层增透膜反射率低于0.05%。采用反应磁控溅射工艺镀膜，并验证了优化设计效果。经过增透膜优化，光谱纹波得到有效抑制，SLD管芯纹波系数和调制系数分别仅为0.019 dB和2.30×10^-3，降幅超过50%，在100 mA的驱动电流下仍保持10 mW的光功率。所研制的增透膜能够有效减小腔面反射率，利用该增透膜制备了低纹波SLD。研究结果为SLD及其他半导体光电子器件的光学薄膜研制提供了参考。

采用溶胶凝胶法制备得到以正丙醇锆和正硅酸乙酯为前驱体的ZrO₂和SiO₂溶胶，通过TFCalc光学薄膜软件模拟了ZrO₂/SiO₂三层“宽M型”基频二倍频减反膜，并使用提拉法制备得到了该均匀膜层。三层减反膜在527 nm和1053 nm处的透过率约为99.5%，且透过率大于99%的波长范围均超过150 nm。经热处理后的膜层表面均方根粗糙度为1.34 nm，表面平整性良好；并运用1-on-1激光损伤阈值测试方法测得该减反膜的零几率激光损伤阈值达到36.8 J·cm^-2（1064 nm，10.7 ns）。

惯性约束核聚变系统中，SiO₂溶胶凝胶增透膜已广泛应用于无浮雕平面透射光学元件中，但由于缺乏可靠的浮雕面涂覆工艺，该增透方法并未能应用到光束采样光栅。对弯月面法和旋涂法在光束采样光栅浮雕面涂覆SiO₂溶胶凝胶增透膜进行了探究，对涂覆后的光栅表面形貌使用光学显微镜、轮廓仪及原子力显微镜进行了检测，并对光栅零级和负一级衍射效率的大小和均匀性进行了测试。结果表明，相比于旋涂法，弯月面法涂覆后的光栅表面更为光滑，光栅槽填充一致性更好，原始槽型保持度更高，工艺可重复性更好且膜厚更均匀。衍射效率测试结果表明，弯月面法涂覆SiO₂溶胶凝胶增透膜可有效提高光束采样光栅的零级衍射效率，与未涂覆相比增大了约3.8%，与理论计算结果基本吻合，且涂覆后光栅衍射效率的均匀性变得更好。

单晶薄膜声表面波(SAW)滤波器因其低损耗, 低频率温度系数及大带宽而成为高性能SAW滤波器未来发展的方向。针对单晶薄膜衬底反射带来的换能器指条锯齿和均匀性恶化的问题, 该文采用了有机抗反射膜工艺, 通过控制抗反射膜的膜厚将衬底的相对反射率由15.84%降低至1.08%, 制作出整齐无毛刺的叉指换能器指条, 并将SAW谐振器的伯德Q（Bode-Q）值由1 400提升到1 950。

研究了LaF3材料的蒸发特性及其在2.5~12 μm红外波段的光学常数, 并将LaF3晶体作为低折射率材料在Ge基底上制备了中波红外3.7~4.8 μm波段高耐用性增透膜。SEM照片显示, 基于LaF3材料的高耐用性增透膜表面纳米晶粒分布均匀致密, 表面光洁度高。利用傅里叶变换红外光谱仪测试了其光谱特性, 在3.7~4.8 μm波段, 峰值透射率达到99.4%, 双面镀膜平均透射率由47.7%提高到98.8%。牢固度、耐久性等环境试验结果显示, 膜层在保持高的光学性能的同时还可以在较为严苛的恶劣环境中使用

采用溶胶凝胶浸渍提拉工艺在玻璃表面制备了双层增透膜,该薄膜由折射率分别为1.12和1.33的两层膜构成。薄膜在380~1 100 nm和1 100~2 500 nm范围内平均透过率较空白玻璃分别提高了7.68%和4.39%。薄膜接触角大约141°,且表层膜在2个月内能保持较高的疏水效果。双层增透膜制备方法简单,在宽光谱耐环境减反射领域有一定的应用潜力。

设计了一种基于非晶硅的太阳电池新结构。在所设计的结构中，减反膜由双层光栅构成。硅(Si)薄膜被刻蚀成阵列菲涅耳波带片(非周期性光栅)结构，可以使得光聚焦到非晶硅薄膜中, 并且可以节约Si 材料的用量。Si 薄膜上的氧化铟锡(ITO)薄膜被刻蚀成亚波长、无规则的光栅阵列结构。所设计的双光栅减反膜可以减少光的反射、增加光的宽带透射。使用时域有限差分(FDTD)方法模拟了反射和透射场的强度分布。模拟结果显示，与无光栅的常规非晶硅薄膜太阳电池相比，所设计的太阳电池结构可以将光的吸收率提高39.2%，短路光电流密度提高19.9%，这些结果优于文献中所报道的具有周期性双光栅减反膜结构的太阳电池的性能。

通过理论模拟与实验相结合, 研究了以双层膜的方式实现三波长增透的途径。以正硅酸乙酯为前驱体, 采用酸催化与碱催化溶胶混合的方式调控了溶胶折射率, 并配制了双层复合膜所用的两种溶胶, 制备出了351 nm处透过率大于99.5%, 527 nm透过率大于98%, 1053 nm透过率大于98%的三波长增透膜。用扫描电镜、原子力显微镜观测了膜层结构, 用椭偏仪和分光光度计对膜层性能进行了表征。三波长增透膜对高功率激光装置的运行性能提升起到了积极的促进作用。

为获得可见光波长范围的大角度减反射光学薄膜，采用电子束蒸发斜角蒸镀工艺，按照设计好的膜系，通过蒸镀一系列低折射率膜层，最终得到在380~780 nm波长间，入射角0~70°，平均反射率低于1%的光学薄膜。实验结果表明利用斜角蒸镀工艺镀制出折射率从基底到空气的渐变多层膜结构以取得优良的减反射效果是可行的。