经典短波通膜堆（0.5LH0.5L）ⁿ会由于薄膜的折射率不均匀性而产生半波孔现象。在进行膜系结构设计时，通常将薄膜假定为均匀折射率材料，当薄膜的光学厚度为1/2中心波长时，薄膜可被视为虚设层。而在实际制备时，薄膜的折射率通常存在一定的不均匀性，薄膜的光学厚度与设计值不符，从而产生半波孔。对薄膜的基本周期结构进行了优化，优化后的膜系结构在半波处的光学导纳不再受折射率不均匀性的影响。在此基础上，设计并制备了倍频分离薄膜，有效消除了半波孔现象，理论和实验光谱曲线具有很好的一致性。

详细论述了短波通滤光膜的理论设计与实际制备结果，光谱曲线偏离的原因及修正方法。首先选择高、低折射率膜料设计短波通滤光膜系，然后进行实际膜系制备。由于镀膜机存在控制误差，使得实际膜层制备厚度偏离理论厚度，导致实际制备光谱曲线超差。通过利用多角度光谱测量法对制备结果进行测量，依据多次测量结果的曲线偏离量，判断产生膜层厚度误差的膜料、膜层厚度误差的偏差大小及方向。在修正膜层厚度误差后，制备了光谱曲线平坦变化的短波通滤光膜。这种光谱性能更好的短波通滤光膜可以避免光学系统的偏色效应，此项技术为短波通滤光膜的设计与加工提供了新的理论依据与制备方案。

短波通滤色片是光学系统,尤其是激光系统中普遍使用的一种薄膜，它的基本结构为（0.5LH0.5L）N。但薄膜的非均质性会产生半波孔现象，从而影响滤色片的光学特性。利用导纳技术分析了折射率非均质性产生半波孔现象的原因：非均质性使常规膜系基本周期内导纳轨迹的终点偏离起点；这种偏离越大，半波孔现象就越严重。优化了常规膜系的基本周期结构，通过在高低折射率膜层之间引入导纳匹配层，使得改良后的基本周期导纳轨迹的终点与起点偏差大大减小，提高了半波处的透射率，从而提出了一种可以抑制由非均质性引起的半波孔现象的短波通设计方法,并依据实际制备工艺进行了误差分析。最终成功制备出了具有超宽透射带的短波通滤色片,实验和理论曲线具有很好的一致性。

半波孔问题严重影响了倍频分束镜在高功率激光系统中的应用。为研究半波孔的产生机理，分别模拟了由高、低折射率膜层厚度失配和膜料色散失配引起的1/4波长对称规整膜系的半波孔。基于等效层理论，在Matlab平台上计算膜系的等效折射率E，绘出其对应的反射率极值包络曲线。通过研究对称膜系的等效折射率、反射率光谱和反射率包络之间的关系，从原理上分析了半波孔的大小、位置和变化趋势等特点。结果表明，膜层的厚度失配使对称膜系的等效折射率在光谱半波处产生截止带。膜层数越多，膜层厚度和膜料色散的失配越严重，则倍频分束镜的半波孔越深。

半波孔现象的出现会极大地影响短波通截止滤光片的光谱性能, 已有文献报道膜料色散、膜层折射率非均匀性以及膜厚控制误差积累等是产生半波孔现象的几个可能因素。本文通过模拟计算发现膜层间的相互渗透也是产生半波孔现象的重要原因之一, 分析表明不同的渗透模式对半波孔现象的形成及大小具有不同的影响。