本文系统研究了Ta2O5薄膜的光学性能和激光损伤阈值的变化规律，分析了薄膜的结构、光学性能和激光损伤阈值的内在联系。采用Material Studio软件模拟了Ta2O5、ZrO2和HfO2的性质，对非化学计量比的情形进行了初步探索。　　 通过对比电子束蒸发和离子束溅射制备的Ta2O5薄膜的性能，发现电子束蒸发的薄膜性能劣于离子束溅射的薄膜，退火处理后光学性能可提高至接近后者，但是阈值仍较低。　　 在低温范围(≤673 K)退火有利于降低薄膜的非化学计量比缺陷密度，提高薄膜内部的结合力和热导率，提高薄膜的激光损伤阈值。在高温范围(≥873 K)退火，将使薄膜的结构晶化，光学性能也会逐渐下降。　　 SiO2保护膜对Ta2O5薄膜的阈值影响不明显，而SiO2缓冲层和中间层有利于提高Ta2O5薄膜的阈值。同时发现基底对薄膜阈值的影响不可忽视，尤其强吸收基底会大幅降低激光损伤阈值，不同基底的薄膜激光损伤可总结为三种类型。　　 Ta2O5薄膜在532，800和1064 nm波长下的n-on-1和1-on-1体制的激光损伤都属于缺陷诱导损伤，并且阈值均随波长增加而增大。当激光波长降至355nm，Ta2O5薄膜的破坏由本征吸收主导，非化学计量比缺陷的影响降低。　　 采用Materials Studio软件模拟了Ta2O5-x、ZrO2-x和HfO2等材料的性质。结果显示Ta2O5属于半导体，但其失氧后的两种结构TaO2和TaO均属导体。ZrO2及失氧后的ZrO均为半导体。HfO2材料则较不易失氧。