随着超精密光学系统越来越广泛的应用于科学、军事以及日常生活中,对于系统中大量使用的熔石英光学元件的质量要求也越来越高。如何对于熔石英光学元件的亚表面以及体内缺陷进行高精度定量的自动化检测是光学制造领域中的一大难题。本文对于熔石英光学元件中亚表面、体缺陷检测技术进行了研究,对于其中的关键难点进行了分析,并通过仿真与实验相结合的手段对本文主要研究成果的有效性进行了测试。熔石英光学元件的亚表面缺陷检测方面,探讨了应用激光共聚焦显微镜对元件亚表面缺陷进行高精度检测的基本原理,提出了多视场层析图像的拼接算法,分析了亚表面缺陷的信息提取问题,并在此基础上研究了其中关键的三维重建算法。而后建立了熔石英光学元件体缺陷的检测系统,基于实际的体缺陷数据,提出了离焦缺陷区域剔除算法,对于海量数据下的图像压缩与三维重建技术进行了研究。最后通过实验,对于亚表面缺陷检测中的图像拼接算法与三维重建技术的准确性进行了验证。测试了体缺陷检测中的离焦剔除与海量数据处理算法的性能。实验结果证明了本文提出算法的有效性,主要研究成果已应用于实际的检测系统中。