本发明涉及一种基于微米级阵列结构和氧化钇薄膜的蓝宝石光学性能提升方法，将蓝宝石基底经过微结构化处理，表面形成周期性圆锥结构；以具有微结构的蓝宝石为基底，采用反应磁控溅射在其表面制备氧化钇薄膜；溅射完成后，在340～400℃空气中保温退火1～2h。本发明将表面镀膜与表面微结构化处理进行有机结合，即采用单层氧化钇薄膜与特定尺寸微结构相配合，提高蓝宝石光学性能。选择折射率高于蓝宝石的氧化钇薄膜作为增透膜，采用合适的制备及退火工艺，获得具有柱状结构、立方相且无吸附氧的氧化钇薄膜，并调节薄膜厚度，低成本高效率地延伸微结构的优势。