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ZrO2膜层具有明显的负非均匀性，严重影响了在光学薄膜制备中的应用，特别是对多层增透膜有明显的影响。通过对膜层微观结构及生长成核过程的研究，揭示了ZrO2膜层负非均匀性产生的原因及特点。基于此，在ZrO2膜料中掺如一定量的Gd2O3膜料，在电子柬蒸发和适当的真空度、淀积速率、基底温度等工艺条件下，明显地降低了ZrO2膜层折射率的负非均匀性，从而提高ZrO2膜层光学使用性能。