自激光技术诞生以来,其光学组件输出功率的能力一直受到限制,这也是阻挡激光系统向高功率水平和高光束质量发展的最大障碍。在过去的二十几年中,随着科学技术在高功率光学材料和光学组件等各领域的不断发展,高功率激光系统的研究已经取得了部分成果,如拥有超短脉冲的飞秒激光器的研发加快了激光器在工业以及医学领域的应用;依赖极高光学质量组件的准分子激光器可用于工业步进驱动系统等。随着工业应用和需求的不断增加以及制造工艺的不断增强,对激光器的功率输出要求也不断提高。然而在高功率激光系统运行过程中,激光诱导损伤是制约激光持续稳定输出的关键因素,极大的阻碍了强激光系统的发展。因此,研究强激光诱导光学元件的损伤机制,分析损伤规律,有利于我们理解激光诱导损伤的全过程,为寻找合适的方法提高其抗损伤性能提供帮助。本论文中,基于激光诱导损伤的主要机理和损伤测试方法开展了损伤与预处理实验,通过紫外光学材料“光热吸收-激光损伤”原位研究实验平台的搭建与性能优化调试,研究355nm的紫外光热弱吸收与熔石英光学元件损伤阈值的定量关系;针对紫外激光预处理过程,原位研究紫外光学元件表面的光热弱吸收演变规律;基于激光预辐射过程所导致的光热弱吸收抑制效应,以原位光热弱吸收检测的方式探索紫外脉冲激光下,不同激光能量和发次对激光预处理效果的作用,研究熔石英材料在紫外脉冲激光作用下的预处理机制。“光热弱吸收-激光损伤”原位研究平台要求在发生损伤的测试点直接测试该点的光热吸收值,这种方法不仅能使损伤点和测试点完全重合,保证极高的测量精度,更能直接反应损伤的演变过程和预处理过程中吸收的变化。在吸收—损伤实验过程中,通过先进缺陷减缓处理工艺和硬度计对样品表面进行处理以获得不同类型的缺陷。结果表明,不同的缺陷具有不同的吸收特性,相应的损伤特性也有很大差异。通常,损伤阈值随吸收的增加呈指数下降。特别地,当吸收仅具有几个ppm时,损伤阈值与吸收的相关性变高,而当吸收增加至数百ppm时,损伤阈值缓慢降低并最终趋于稳定。实验结果表明,在弱吸收段,光学元件的抗损伤性能受吸收的影响较大。紫外激光预处理实验中,通过制造不同类型的缺陷和污染物来模拟实际加工和应用过程中产生的损伤诱导前驱体,通过在线实时监测吸收的变化,研究不同能量和发次对不同类型缺陷和污染物的影响。结果表明不同样品的不同能量和发次的激光预处理效果有明显差异,一般是多种预处理机制共同作用的结果。就大多数情况而言,预处理后样品吸收值低于预处理之前,这一结果说明激光预处理能有效改善熔石英光学元件的吸收特性,在一定程度上提高其抗损伤性能。本文将激光诱导损伤的理论机制与原位光热弱吸收测试技术相结合,揭示了熔石英元件在不同激光参数作用下相关特性的变化过程,能够具体直接的解释激光辐照过程中的一些损伤现象和作用机理,为进一步研究激光诱导光学材料损伤的理论机制提供了有力的支撑。