本发明涉及光学应用薄膜，使用此薄膜的发光结构及其制造方法。本发明提供一种光学应用二氧化硅或二氧化硅基薄膜，其中共掺有硅纳米团簇和稀土元素。硅纳米团簇的平均尺寸小于3nm，稀土元素的浓度小于0.1原子数％。在薄膜中，稀土元素与硅纳米团簇的浓度比控制在1到10的范围内。薄膜通过利用硅纳米团簇中电子—空穴重新组合激发稀土元素而发光。根据本发明，对诸如硅纳米团簇的尺寸和浓度、稀土元素的浓度以及它们的浓度比等条件进行特别的优化，以制造性能更好的光学装置。