中文摘要：

利用倾斜沉积技术，可以控制薄膜的生长行为，得到不同于传统光学薄膜的、在亚微米尺度上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。本项目从倾斜沉积技术入手，建立了可以控制薄膜生长行为的制备装置，进行了ZrO2、TiO2、 SiO2、Ta2O5、Nb2O5等多种氧化物薄膜材料的制备工艺研究，获得了稳定可控的薄膜结构，并利用沉积参数及后处理手段调节薄膜的各向异性特性。研究了"雕塑"薄膜内部电磁场传输特性，建立双折射薄膜光学性质计算程序，提取薄膜的主轴折射率及光轴方向。基于"雕塑"薄膜结构参数，利用单一TiO2材料设计并制备了正入射偏振分离薄膜，45 入射消偏振薄膜及实现两种偏振态相移量调节的位相延迟片。在薄膜器件制备中，充分考虑了倾斜沉积所固有的薄膜不均匀问题，在电磁场分析的基础上，采用了双层结构替代单层结构，很好解决了该技术不能制备较大尺寸薄膜元件瓶颈。通过在氧化物中掺入金属，获得了电学及光学各向异性的多功能薄膜材料。另外，对于"雕塑"薄膜的亲水特性进行研究，采用硅烷化等技术改善薄膜的环境稳定性。