1 薄膜应力研究的重要性
光学多层膜系统已经广泛的应用于微电子系统，光学系统等，而由于薄膜应力的存在，对系统的功能与可*性产生很大的影响，它不仅会直接导致薄膜的龟裂、脱落，使薄膜损坏，而且会作用基体，使基体发生形变，从而使通过薄膜元件的光波前发生畸变，影响传输特性。更重要的是，薄膜在激光辐照下，由于应力的存在，加速了薄膜内热力耦合作用，是其破坏的敏感因素[1]，因此很有必要研究光学多层膜系统中的残余应力，并设法控制其发展。
2 薄膜应力的成因
薄膜应力主要包括热应力与生长应力：热应力是当薄膜从沉积温度冷却到室温的过程中，由于薄膜与基底的热膨胀系数不同引起的；生长应力存在于所有镀膜方法（如真空蒸发、阴极溅射或气相沉积）制作的薄膜中，其最大值可达109N/m2。它的大小与由薄膜和基底材料以及制备工艺条件有关。
3 光学薄膜缺陷的特点
薄膜缺陷的研究大约从1970开始，刚开始薄膜缺陷被表征为薄膜表面特征，认为是一种典型的粗糙度，在一些文献中薄膜缺陷被描述为节瘤。 Guenther首先对光学薄膜缺陷进行研究，他指出节瘤是在镀膜过程中对外部干扰颗粒形状相似复制而形成的；现在薄膜缺陷越来越引起人们的重视，很多文献建立了薄膜节瘤缺陷模型，其中Lettsl第一次提出了节瘤缺陷形成的经验模型，另外，Kardar提出了一种薄膜生长的非线性连续模型，Tren通过对HfO2/SiO2多层膜缺陷一系列的研究，认为当节瘤颗粒非常小时，节瘤生长模型是无效的，但是同时认为当节瘤颗粒非常大时，由于屏蔽效应会产生更加复杂的缺陷结构。
薄膜缺陷类型很多，按照缺陷的性质，可以分为杂质缺陷、电致缺陷、结构缺陷、化学缺陷、力学缺陷以及热缺陷等等；按照缺陷的形貌来分，大致有结瘤缺陷、陷穴缺陷、条状缺陷及其它形状不规则的复杂缺陷。一般来说，缺陷的类型、密度、大小随膜层材料，沉积工艺以及表面清洁度的不同而不同。对激光薄膜来说，根据实验观察，主要有节瘤与陷穴缺陷。
光學薄膜概論
光學工業除了鏡片的研磨，系統之設計以外，有一項科技是發展高級光學儀器所不可缺的，就是光學薄膜的蒸鍍技術。何謂光學薄膜，就是在鏡片上鑲上一層或多層非常薄的特殊材料，使鏡片能達到某種特定的光學效果。我們所常見的太陽眼鏡，抗反射鏡片就是一個光學薄膜在日常生活上最簡單的應用 。其他如各種反射鏡、濾光鏡、各式鏡頭及雷射鏡片，都要用到光學薄膜這一項技術。
光學薄膜的基本原理是利用光線的干涉效應，當光線入射於不同折射係數物質所鍍成的薄膜，產生某種特殊光學特性。光學薄膜就其所鍍材料之不同，大體可分為金屬膜和非金屬膜。金屬膜：主要是作為反射鏡和半反射鏡用。在各種平面或曲面反射鏡，或各式稜鏡等，都可依所需鍍上Al、Ag、Au、Cu等 各種不同的材料。不同的材料在光譜上有不同的特性。AI的反射率在紫外光、可見光、近紅外光有良好的反射率，是鍍反射鏡最常使用的材料之一。Ag膜在可見光和近紅外光部份的反射率比AI膜更高，但因其易氧化而失去光澤，只能短暫的維持高反射率，所以只能用在內層反射用，或另加保護膜。非金屬膜:用途非常廣泛，例如抗反射鏡片．單一波長濾光片、長或短波長通過濾光片、熱光鏡、冷光鏡、各種雷射鏡片等，都是利用多種不同的非金屬材料，蒸鍍在研磨好之鏡盃上，層數由單層到數十、百層不等，視需要的不同，而有不同的設計和方法。目前這些薄膜中被應用得最廣泛，最商業化，也是一般人接觸到最多的，就是抗反射膜。例如眼鏡、照相機鏡頭、顯微鏡等等都是在鏡片上鍍抗反射膜。因為若是不加以抗反射無法得到清晰明亮的影像了，因此如何增加其透射光線就是一個非常重要的課題。
利用光波干涉原理，在鏡片的表面鍍上一層薄膜，厚度為1/4 波長的光學厚度，使光線不再只被玻璃─空氣界面反射，而是空氣─薄膜、薄膜─玻璃二個界面反射，因此產生干涉現象，可使反射光減少。若鍍二層的抗反射膜，使反射率更低，但是鍍一層或二層都有缺點：低反射率的波帶不移寬，不能在可見光範圍都達到低反射率。1961年Cox、Hass和 Thelen三位首先發表以1/4一1/2一1/4波長光學厚度作三層抗反射膜可以得到寬波帶低反射率的抗反射膜。多層抗反射膜除了寬波帶的，也可做到窄波帶的。也就是針對其一波長如氨氟雷射632.8nm波長，要求極高的透射，可使63Z.8nm這一波長透射率高達99.8%以上，用之於雷射儀器。但若需要對某一波長的光線有看極高的反射率需要用高低不同折射係數的材料反覆蒸鍍數十層才可達到此效果。
光學薄膜的製造是以真空蒸鍍方式製作，大體可分為三種方式：熱電阻式、電子槍式和濺射方式。最普通的方式為熱電阻式，是將蒸鍍材料在真空蒸鍍機內置於電阻絲或片上，在高真空的情況下，加熱使材料成為蒸氣，直接鍍於鏡片上。由於有許多高熔點的材料，不易使用此種方式使之熔化、蒸鍍。而以電子槍改進此缺點，其方法是以高壓電子束直接打擊材料，由於能量集中可以蒸鍍高熔點的材料。另一方式為濺射方式，是以高壓使惰性氣體離子化，打擊材料使之直接濺射至鏡片，以此方式所作薄漠的附著力最好
