采用溶胶-凝胶法在光学元件表面上涂制薄膜已得到广泛应用，其中薄膜的制备及其性能研究是重要内容。该论文主要围绕高激光损伤阈值二氧化硅减反膜的制备及其性能变化规律展开研究。 论文第一章综述性地介绍了溶胶-凝胶技术的原理及其应用，着重介绍了溶胶-凝胶法制备薄膜的技术，并讨论了溶胶-凝胶薄膜的广泛应用前景。详细介绍了国内外在高功率激光系统溶胶-凝胶膜层的研究壮况，溶胶-凝胶多孔二氧化硅膜层具有很好的减反效果：涂膜后光学元件的单波长透过率稳定在99.5％左右；多孔二氧化硅膜层具有高的激光破坏阈值，K9/石英玻璃元件单层减反膜：15-20J/cm2，1053nm/1ns。 第二章主要研究提高膜层的强度。溶胶-凝胶二氧化硅减反膜经氨处理强化后，增强了膜层内Si-O-Si网络结构，提高了膜层的强度；氨处理强化膜层的过程伴随着膜层厚度的变薄，而对膜层的高减反性能无影响；氨处理前后膜层的表面粗糙度基本不变；强化处理后膜层的高的激光破坏阈值亦基本不变。 多孔SiO2膜层结构中有许多Si-OH亲水集团，光学透过率受环境相对湿度的影响很大。膜层稳定性对于激光器能否长期稳定使用极为重要。 第三章首先采用氨气和六甲基二硅氮烷(HMDS)气氛下热处理膜层。处理后生成Si-O-Si(CH3)3非极性疏水集团，膜层的疏水性大大提高，疏水性的提高增强了膜层的透过率稳定性。 第四章探索研究掺入有机硅提高膜层的稳定性。向膜层中掺入有机硅，添加疏水集团，提高膜层的疏水性，增强膜层的透过率稳定性。在胶体中掺入有机硅，膜层中加入了Si-CH3疏水集团，膜层的疏水性大大提高；当Si-CH3与氧化硅悬胶体中的Si的摩尔比为1/5.7时，即Si-CH3含量为0.35％wt时的二氧化硅膜层，其减反效果好，可以使基频和二倍频激光减少反射损失6.5-7.5％，疏水性也高：膜层的接触角为104°。大幅度提高了膜层的透过率稳定性，延长了膜层的寿命。