课题组这几年在纳米功能薄膜的研究和应用开发方面开展了一系列卓有成 效的工作，如高反膜、增透膜、防伪膜、透明隔热膜、变色膜等。本论文的选题 紧扣这些实际应用，并针对其中发现的一些问题进行研究，主要内容包括以下几 个方面的工作： 1.用FORTRAN/C语言编写了界面友好的通用多层薄膜系统光学特性计算程 序，以及具有周期微起伏特征的粗糙表面/界面光散射的计算程序； 2.具有周期起伏的粗糙表面/界面光散射的计算。对于周期性微起伏 (h/a＜=0.05)粗糙表面/界面，采用微扰近似进行处理，数值计算结果表明 在粗糙表面/界面存在局域化的、能与特定角度的入射光发生耦合作用的极化 激元(polariton)，耦合强度在一定限度内随粗糙度的增加而增强；对于亚 波长周期性重起伏(即光栅结构)粗糙表面/界面，采用二阶有效介质理论 (EMT)近似处理，数值计算结果表明这种特殊的结构对透明介质基底有很 好的增透效果，可用于可见和红外光谱范围内光学器件的表面增透； 3.变色膜的膜系设计、样品制备、样品的微结构和光谱测试，包括对M1/D/Al 型(其中M1=Cr、Ti，D=透明介质)变色膜系中M1、D膜层最佳厚度的确 定以及对D、Al膜层厚度的最低要求；用一种新的纳米复合工艺(NCT)成 功地制备了变色膜样品；通过扫描电镜(SEM)测试样品截面结构确定各膜 层的实际厚度，原子力显微镜(AFM)或扫描电镜(SEM)测试溶胶—凝胶 TiO2和SiO2薄膜表面结构，椭圆偏振测试Ti薄膜、TiO2和SiO2薄膜光学常 数(折射率n和消光系数k)，变角度分光光度计测试变色膜样品在12°和 45°入射角下的反射光谱；实验结果表明用NCT取代现有工艺是可行的，并 且这种新工艺可以大幅度地降低变色膜及相关产品的制备成本； 4.嵌埋银团簇的制备及三阶非线性光学特性研究，包括用全溅射法制备 SiO2/Ag/SiO2嵌埋银团簇；溅射法与溶胶—凝胶旋转涂覆法相结合制备 SiO2/Ag/SiO2和TiO2/Ag/TiO2嵌埋银团簇；银团簇的AFM结构表征；对所 制备的嵌埋银团簇的线性吸收光谱和非线性光学特性测量；Z-扫描技术对所 制备的嵌埋银团簇的三阶非线性光学特性测量表明，在光强为4×109w/cm2 条件下，这种嵌埋银团簇的非线性折射率系数为10-8 cm2/w量级。还研究了 退火对其非线性光学特性的影响。 关键词：光学薄膜 微结构 纳米复合 变色膜 溅射 溶胶—凝胶 粗糙表面/界面 光散射 非线性光学 团簇