精密光学系统制造技术的不断成熟，对光学系统的设计、制造和集成提出 的技术要求难度急剧增加。光学薄膜技术作为其重要组成部分，必须制备出高 性能光学薄膜来满足精密光学系统的超高需求。然而，光学系统中凹或凸光学 元件真空镀膜时不同位置处的膜料沉积角度各不相同，导致其上光学薄膜的光 学性能和微观结构发生变化，阻碍凹或凸光学元件表面高性能光学薄膜的实现。 本文设计和制备光学薄膜沉积角为0°、10°、20°、30°、40°、50°、60° 的夹 具，排除了薄膜制备过程中膜料沉积角度以外的其他干扰因素。利用电子束蒸 发设备制备了不同沉积角度下的单层氧化铪（HfO2）和氧化硅（SiO2）薄膜， 对其剖面结构、晶相、膜层厚度和表面形貌等微观结构以及光谱性能、折射率、 散射和吸收损耗等光学性能展开了详细研究，沉积角度对 HfO2和 SiO2单层膜性 能的影响主要体现在剖面结构、膜层厚度、光谱性能、折射率和散射上。并将 以上单层膜数据应用到中心波长 365 nm 的多层高反膜和增透膜设计中，仿真分 析了沉积角度对该多层增透膜和高反膜的光谱性能影响。 热退火作为常用的薄膜后处理手段，能够有效地改变光学薄膜的微观结构 和光学性能。采用高温管式炉退火对不同沉积角度下的 HfO2和 SiO2薄膜进行 了 200~400℃的退火实验，系统的研究了退火处理对于不同沉积角度下 HfO2和 SiO2薄膜的微观结构和光学性能的影响，实验发现热退火处理可以在不增加薄 膜表面粗糙度的前提下，提高膜层致密度，降低 HfO2薄膜由于沉积角增加造成 的光学损耗。 电子束蒸发制备的氟化镁（MgF2）和氟化镧（LaF3）薄膜表面粗糙度随着 沉积角度的增加而增加，针对沉积角度带来的界面粗糙度变化，设计了 193 nm 窄角度和宽角度入射增透膜以及正入射高反膜，其中增透膜 s、p 偏振光透射率 的最大偏差分别为 0.17%和 0.44%。结合标量散射理论和等效吸收层近似理论， 将多层膜间的粗糙界面等效为薄的吸收层，并基于薄膜本征传输矩阵计算分析 了不同界面粗糙度下的光谱性能。研究发现，薄膜光谱性能随着界面均方根粗糙度的增加急剧退化，高反膜反射带宽也随之降低。界面粗糙度的存在是影响 高光谱性能真空紫外光学薄膜制备的重要因素。