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随着各种观测设备要求逐步提高，不但要求光学系统有高空间分辨率，而且要求有大信号能量，这使得大口径光学系统越来越重要。在大口径条件下光学薄膜的镀制是光学系统能否达到设计要求而正常工作的关键技术环节。大口径光学薄膜器件的光学性质对系统的整体性能有着很大的影响，而其膜厚均匀性分布则直接影响着薄膜器件的光学特性。
由于在大口径基底上镀膜以及离子辅助沉积条件下镀膜时，蒸气分子沉积条件与传统膜厚理论模型的前提假设不再成立，我们在传统膜厚均匀性模型的基础上，分析了影响膜厚分布的几个因素，建立了膜厚均匀性的修正模型，主要工作包括：
(1)在大口径镜体上镀膜时，蒸发源对基板由于大角度倾斜入射的阴影效应的存在，将导致生长的薄膜形成复杂的多孔结构。通过建立填充密度随蒸气分子斜入射角度变化模型，分析了蒸发分子斜入射效应对薄膜的聚集密度以及膜厚均匀性分布影响；
(2)随工件口径增大，真空室尺寸相对增加，根据气体分子平均自由程概念，蒸发分子到达基片前的碰撞增加，产生散射效应，分布规律偏离余弦定律。通过理论分析了这种散射效应对膜厚均匀性分布的影响；
(3)真空状态下，膜料蒸气分子在输运过程中，会与离子源引入的离子发生碰撞作用，如同使通入离子源工作气体的真空室内真空度降低，增加了膜料蒸气分子的碰撞几率；此外，沉积的膜料分子与离子源产生的离子之间的动量传递作用会使沉积的薄膜的聚集密度发生变化，荷能离子对沉积的膜料分子产生一定的溅射作用。这些作用也不可避免的影响了沉积薄膜的均匀性分布。
论文从上述三个角度出发，建立了更准确的薄膜均匀性修正模型，并使用Matlab编写了修正均匀性模型计算软件，计算了大口径基底上镀膜时其填充密度分布和薄膜光学厚度的均匀性变化。在理论分析的基础上，以可见光波段常用的薄膜材料SiO2和TiO2为例，设计实验证明了修正模型的合理性，并通过理论指导，在ZZSX-1600型镀膜机上实际制备了单层的SiO2和TiO2薄膜。在Φ1000mm的平面型基底上，制备的薄膜均匀性分别达到+0.05％～-2.51％和+0.16％～-0.12％以内。在550nm波长处，制备的薄膜折射率变化分别在0.01和0.02以内。对制备的TiO2薄膜，其吸收系数变化在1.4～1.8×10-3之间变化。