中心以光学薄膜技术研发为关注点，以承担国家科技攻关与自然科学基金项目为重任，积极开展国际合作，以及国内单位间合作。近十年来，先后承担了数十项国家863、上海市光科技、国家自然科学基金等研究课题，涉及到高功率激光薄膜的制备技术、光学薄膜设计方法、薄膜生长机理与结构调控、激光薄膜元件的综合特性检测技术、激光与光学材料相互作用机制、薄膜的力学问题、光电功能薄膜等领域；先后在国内外重要学术期刊上发表学术论文300多篇，申请专利数十项。目前开展的课题主要涉及领域包括：特殊环境下光学薄膜元件的应用评估、新型材料和工艺的应用、表面织构雕塑型器件的研制以及薄膜基底与膜层相互作用过程等。

部分在研课题列表：

　  1） 248nm激光薄膜损伤机理研究，国家自然科学基金，项目批准号：60678004
负责人：易葵　　　  执行期限：2007.1~2009.12
激光薄膜的损伤问题始终是限制激光向高功率、大能量发展的"瓶颈"，经过国内外数十年对损伤机理研究，已经取得了一定成果，248nm波长激光薄膜的损伤问题与可见、红外波段薄膜损伤问题虽然同为激光作用下薄膜损伤，但由于248nm激光器的工作波长较短、光子能量高，薄膜的损伤具有本征吸收大、存在电离和多光子吸收等非线性过程等明显特点，国外对该方面的研究已经取得了一定的成果，但在国内尚未进行系统性的研究，并且大多数限于对实验现象的描述。本项目将研究用于248nm激光系统中薄膜的损伤机理相关问题，主要研究内容包括块体材料及薄膜材料能带结构、结构缺陷等对损伤过程的影响，薄膜样品的各种特性与损伤阈值之间关系，通过对损伤的发生发展过程探测，研究导致薄膜损伤的主因，初步建立损伤机理的物理模型，并通过对理论模型分析，探索提高248nm激光薄膜损伤阈值的有效技术途径。

　  2） 光学薄膜宏观应力与微观结构变化关系研究，国家自然科学基金，项目批准号：10704078
负责人：邵淑英　　　  执行期限：2008.1~2010.12
薄膜应力是影响薄膜性能的重要因素之一，但目前还没有对薄膜应力的产生发展过程有一个彻底的了解。本项目通过实时测量方法在线监测薄膜沉积过程中的应力生长变化情况，找出应力与沉积工艺之间的对应关系，确定出控制应力的最佳工艺条件，并通过对宏观应力状态和微区结构变化之间对应关系的细致研究，确认两者之间的内在联系，建立起相应的理论模型，对薄膜的各种应力状态做出解释。

　  3） 宽光谱介质光栅的原理及其应用研究，国家自然科学基金，项目批准号：10704079
负责人：晋云霞　　　  执行期限：2008.1~2010.12
全介质膜光栅具有吸收小、衍射效率高等优点，被广泛用于光通信、集成光学以及激光系统中。宽光谱光源的发展和应用对全介质膜光栅的带宽也提出了新的要求。但是，如何进一步拓宽其反射衍射带宽，国内外至今未进行深入报道，也没有成熟的经验可循。本项目拟重点研究具有宽光谱的多层介质膜光栅的设计和制作原理以及性能测试的相关技术；根据等效折射率匹配原理，探讨反射带内导波模的抑制方法；详细研究不同中心波长处，具有宽带高衍射效率介质膜光栅的结构设计以及光栅的反射带宽与其结构参数和使用条件的关系，并发展多层介质膜光栅的光谱特性和抗激光损伤特性的关键测试技术。该光栅的成功研制可取代传统的金属光栅，而且对发展集成光学和高功率超短脉冲激光有重要的理论价值和现实意义。

　  4） “雕塑”薄膜的结构控制和光学性能研究，国家自然科学基金，项目批准号：60778026
负责人：贺洪波　　　  执行期限：2008.1~2010.12
通过控制“雕塑”薄膜的生长行为，可以得到不同于传统光学薄膜的、具有各向异性微结构的新型薄膜材料，使其对入射光波产生明显的各向异性调制作用，出现类似于晶体的双折射特性。这一技术有望获得传统光学薄膜难以实现的新型偏振光学薄膜器件和宽光谱光学元件，对于光学系统集成化也将有明显的促进作用。本项目的研究将建立双折射薄膜光学性质计算程序，利用自行设计建立的薄膜制备装置，实现“雕塑”双折射薄膜的特殊微结构，进而灵活地控制其光学性能。具体研究内容包括：分析不同沉积材料、基底及制备工艺对薄膜结构和双折射特性的影响，研究“雕塑”薄膜的生长特性和成膜机理，找出薄膜生长形成各向异性的规律；研究“雕塑”薄膜的结构表征与双折射特性的测试技术。在此基础上，寻求控制双折射薄膜介电主轴取向及介电常数等参数的有效方法，探讨具有双折射特性的薄膜态光学器件。该项目在光学和材料学领域都有着深刻的学术价值和广泛的应用前景。

　  5） 真空环境下光学薄膜的激光损伤机理研究，国家自然科学基金，项目批准号：60708004
负责人：赵元安　　　  执行期限：2008.1~2010.12
随着空间技术和激光技术的发展，越来越多的光学薄膜元件需在真空环境中使用。使用环境的改变产生了很多不同于大气条件下光学薄膜元件激光损伤的新问题，损伤机理研究势在必行。国外对真空环境光学薄膜激光损伤的研究取得了一些成果，但国内尚未系统地展开。本项目将研究真空环境光学薄膜激光损伤机理。通过对真空条件的控制，分析不同条件下的各类光学薄膜的损伤行为，获得定量的损伤阈值和实验规律，结合理论模拟，对损伤过程进行系统分析，初步建立真空环境光学薄膜激光损伤机理的物理模型。探索提高真空中光学薄膜元件激光损伤阈值的技术途径。

　  6） 基底亚表面缺陷对激光薄膜的性能影响及其表征与控制，国家自然科学基金，项目批准号：60878045
负责人：邵建达　　　  执行期限：2009.1~2011.12
由光学元件亚表面缺陷引起的激光损伤是限制高功率激光系统能量进一步提高的重要原因。本项目首先采用不同的表征方法如化学刻蚀、受抑全反射等对光学元件的亚表面缺陷进行综合表征，探究亚表面缺陷对抛光工艺的依赖关系；进而研究光学元件的亚表面缺陷对激光薄膜光学的性能和损伤阈值的影响，分析光学元件的激光损伤与其亚表面缺陷之间的耦合机理；另外，探索研究亚表面缺陷的后处理手段如激光预处理、离子轰击等在改善光学元件性能方面作用。项目的目标是深入认识亚表面缺陷诱导损伤机理，并为抑制亚表面缺陷对激光薄膜性能的负面影响寻找有效的解决途径。