蓝宝石由于其良好的机械和光学综合性能，是中波红外探测窗口的重要候选材料之一。随着高速飞行器用红外成像探测系统的发展，对红外探测窗口提出更高的要求。但在高速飞行时，蓝宝石红外窗口会出现热开裂、热畸变和保护膜脱落的问题。SiO₂薄膜是一种重要的蓝宝石保护膜。但由于SiO₂薄膜与蓝宝石之间存在热失配问题，需要在两者之间加入中间层来改善热失配问题。Y₂O₃薄膜优良的性能、较高的折射率和合适的热膨胀系数，适合作蓝宝石增透保护膜的高折射率膜层。与SiO₂薄膜组成双层膜系，有希望提高蓝宝石的性能。本文主要研究Y₂O₃薄膜作为中间层与SiO₂薄膜组成双层膜对蓝宝石红外性能的影响。本文利用射频磁控反应溅射在蓝宝石衬底上制备Y₂O₃薄膜和SiO₂薄膜。并采用正交试验研究工艺参数及其交互作用对Y₂O₃薄膜沉积速率和折射率的影响；溅射气压是Y₂O₃薄膜沉积速率和折射率影响的主要影响参数，优化Y₂O₃薄膜的制备工艺。并采用一系列测试方法（SEM、XRD、椭偏仪、纳米压痕等）对薄膜进行测试分析。结果表明Y₂O₃薄膜呈现出多晶态，退火后晶粒长大，SiO₂薄膜呈现非晶态，经过退火处理后仍保持非晶态。500℃原位保温退火一小时后Y₂O₃薄膜的O/Y原子百分比提高，制备的SiO₂薄膜具有较好的化学配比。且Y₂O₃薄膜和SiO₂薄膜具有较好的光学和力学综合性能。研究Y₂O₃中间层对性能的影响，结果表明，引入Y₂O₃薄膜作为中间层提高了薄膜的附着力。双面镀Y₂O₃/SiO₂薄膜后蓝宝石在室温下的平均透过率显著提高。虽然镀膜前后蓝宝石的透过率都随温度升高而下降，但双面镀Y₂O₃/SiO₂薄膜后蓝宝石的平均透过率有较大的改善。此外，双面镀Y₂O₃/SiO₂薄膜后蓝宝石表现出较好的抗热冲击性能。这表明Y₂O₃薄膜作为中间层与SiO₂薄膜组成双层膜改善了蓝宝石性能。