随着全固态激光器小型化、集成化的发展趋势，要求直接在晶体上镀制各类激光薄膜。同时，随着全固态激光器向高功率发展，晶体上的薄膜除了要求更加良好的光学性能外，对薄膜的力学性能、抗激光损伤性能也提出了更高的要求。本文围绕全固态激光器中非线性光学晶体LBO上倍频增透膜的设计、制备和性能分析展开研究。　　 本文研究了晶体光学常数的测量方法。利用分光光度计测量平行透明晶体的反射率，采用背面影响系数法、背面镀增透膜的方法以及把两者结合起来的方法消除测量时背面反射的影响以确定晶体的折射率，获得了较高的精度，为晶体上薄膜器件的设计提供了依据。结合起偏器角度扫描的方法得到晶体光学性质随方向的变化，因此可获得晶体的主折射率。利用上述方法对LBO晶体在1064nm、532nm和355nm波长的主折射率进行了确定，并根据柯西色散公式拟合出LBO晶体主折射率的色散曲线。根据经典的偶极振子模型，对晶体折射率的理论计算进行了讨论。　　 采用矢量合成法设计了LBO晶体上的二倍频、三倍频和四倍频增透膜。以基频1064nm为例，二倍频、三倍频和四倍频增透膜分别采用三层、四层和五层等厚膜系，结果表明获得了很好的光学性质。同时，对膜系设计进行了沉积速率、折射率的容差分析，确定了膜系的敏感层，分析了薄膜材料的色散对膜系的影响。　　 晶体结构对沉积薄膜的结构和性质具有明显的影响。对三种不同取向结构的LBO晶体上由电子束蒸发沉积的ZrO2薄膜的研究表明，薄膜具有光学各向异性，显微结构的分析表明这是由于薄膜的择优取向引起的结果。同时发现，在Y-LBO晶体上沉积的ZrO2沿m(021)取向生长，与X-LBO和Z-LBO上分别沿m(-212)和o(130)取向生长的ZrO2相比，薄膜折射率最高，膜基之间的晶格不匹配最小，薄膜残余应力最小。　　 采用电子束蒸发技术在LBO晶体上制备1064、532nm二倍频增透膜，并对薄膜的光学性质、抗激光损伤特性和膜基之间的附着力进行了分析。基底与膜系之间过渡层的引入不影响器件的光学性质。1064 nm波长的剩余反射率小于0.1％，532nm波长的剩余反射率小于0.2％。加入过渡层Al2O3或SiO2改善了LBO晶体与薄膜之间的附着力。与没有过渡层的膜系相比，预镀Al2O3层的附着力提高了43％，预镀SiO2薄膜附着力显著提高。但对于MgF2过渡层，膜层的附着力却降低了。并对附着力的强化机理进行了分析。激光损伤阈值分析表明，Al2O3过渡层的加入降低了薄膜的损伤阈值，采用SjO2和MgF2作为过渡层，薄膜的阈值有所提高，并对LBO晶体上薄膜的损伤机理进行了分析。