随着光学系统向着大口径和高精密方向发展，它对光学元件的应力控制提出了越来越高的要求。因此，深入了解光学薄膜应力的生长演化和时效演化有着特别重要的意义。本论文工作的目的是深入研究电子束蒸发HfO2/SiO2多层膜及磁控溅射硅基薄膜的应力演化特征，并开展相应的理论模型研究。主要工作和结论包括:　　利用双光束基底曲率测量装置实时研究了HfO2/SiO2多层膜在沉积、停镀、降温及放气过程中的应力行为，分析了膜层与基底、膜层与膜层之间相互作用对多层膜应力演化的影响，获得了单元层应力与整体应力之间的关系。HfO2层的初期应力演化趋势受基底材料影响。在D263T玻璃上沉积的HfO2层初期平均应力增加，而在SiO2上沉积的HfO2层初期平均应力下降。所有HfO2层应力最终趋于同一平台值。SiO2层应力受底层材料影响，随着层数的增加而减小。运用演化曲线阶跃量分析技术，实现了界面力的测量。利用多光束应力实时测量装置研究了多层膜在热循环过程中的热应力。　　采用多光束应力实时测量装置研究了磁控溅射硅基薄膜在生长停镀周期中的应力演化过程。在三种膜Si、SiNx和SiO2中均发现了应力释放和恢复现象。Si和SiO2膜的应力是可逆的，而SiNx膜中应力是部分可逆的。所有膜层稳态应力（总力-膜厚曲线斜率）随着沉积功率的减小而减小，应力释放量和恢复量均随着沉积功率的增加而增加。三种膜层在大气暴露过程中的应力演化与停镀过程类似，均以E指数形式向张应力方向发展。而不同膜层在放气过程中的应力演化有所区别。Si和SiNx膜张应力明显增加，而SiO2膜没有明显的张应力增加。　　用吸附动力学解释了磁控溅射硅基膜中的实验现象。应力释放和恢复分别来源于物理/化学吸附和物理解吸附。化学吸附导致了不可逆应力分量。Si和SiO2膜停镀后均未发生化学吸附，因此应力是可逆的。SiNx膜停镀过程中N原子发生了化学吸附，存在残余应力释放现象。Si膜停镀过程中充O2引起一个不可逆的张应力跳跃，进一步证实了膜层表面化学吸附的存在。Si和SiNx膜在放气过程中均发生了N原子的化学吸附，因此总力表现为张应力增加。而SiO2膜由于其稳定的结构在停镀过程及放气过程均未发生化学吸附，因此放气过程中总力变化不明显。所有膜层在大气暴露过程中由于H2O或者O2等气体分子的吸附，总力快速增加。物理吸附与化学吸附的区别导致了应力恢复程度的不同。本文工作揭示了吸附与膜层力学行为之间的关系。　　基于膜层亚稳态生长过程，建立了一个多晶膜的应力演化模型。并考虑界面力的影响，通过线性组合给出了复合膜的生长应力模型。在吸附过程的基础上建立了一个应力释放模型，并对三种膜层的停镀过程进行了模型拟合计算。