本论文主要通过理论分析和数值模拟相结合的方法开展脉冲激光对两类光学材料的损伤特性研究。主要内容包括激光损伤判据的讨论、重复频率脉冲激光对半导体光学材料的加热/烧蚀效应计算研究和单脉冲激光对电介质光学材料的传输破坏计算研究。前一者侧重于理论讨论,后两者侧重于计算分析。论文总结了激光对材料的损伤机理研究背景和意义,以及目前的研究进展情况。阐述了几种主要的损伤理论模型,包括宏观上的杂质引发热爆炸机制(外部机制),以及微观上的碰撞电离机制和光致电离机制(本征机制)。同时指出杂质热爆炸与光致电离之间的联系。阐明了激光对光学材料作用损伤的基础理论,总结了研究领域内被普遍关注的内容:碰撞电离和光致电离的相对贡献;激光脉冲形状(例如高斯型脉冲和矩形脉冲)对损伤结果的影响;飞秒激光的损伤特性等。对目前已有的损伤准则/判据进行了梳理,常用的有温度判据、热应力判据和电子数密度判据等。特别是,根据文献中的实验结果,提出并分析了化合键断裂浓度可以作为损伤判据。值得指出的是,论文后续的两项计算研究中分别采用了温度判据和电子数密度判据。建立了重复频率脉冲激光辐照加热/烧蚀半导体材料硅和锗的“体吸收”物理模型,对加热/烧蚀效应开展了计算研究,考察了脉冲结构和材料厚度的影响。根据计算结果,材料前表面升温曲线呈齿状,与金属情形类似;后表面呈阶梯状,表现出与金属材料的差异。在激光平均功率相同的情况下,重频脉冲激光的单个脉宽越短,材料表面升温越快,烧蚀越深。与连续激光相比,重复频率脉冲激光对半导体材料的加热烧蚀效果更显著。对于单脉冲激光对电介质光学材料的传输破坏过程,基于一维模型和计算程序,开展了 SiO2和Al2O3材料的计算,得出了两种材料的丝状传输破坏结果,并比较了A12O3与SiO2两种材料的差异。提出了考虑光强径向分布效应的有效简化物理模型,并通过该模型得出了一种可考虑任意光强分布激光束的二维效应损伤结果的计算方法。对于激光峰值电场强度呈高斯分布和线性分布的两种情形,通过计算分别得出了考虑了二维效应的激光传输损伤结果和损伤形貌。最后对全文进行了总结和展望。梳理了模型中采取的主要简化,指出了计算分析中可进一步改进的地方。简要展望了后续可以深入开展的研究工作。