熔石英作为紫外波段常见的光学材料,其损伤特性是限制高功率激光装置输出能力提升的重要因素之一。随着熔石英制备技术的发展,材料本身的杂质和缺陷越来越少,抗损伤能力不断提高。然而,大口径光学元件在研磨和抛光过程后,会在熔石英亚表面产生微裂纹、划痕以及引入抛光杂质等颗粒。因此,研究熔石英亚表面缺陷引起的损伤机理,有助于进一步揭示熔石英激光诱导损伤的物理机制,为熔石英光学元件加工技术的进步提供理论依据,从而提高熔石英光学元件的损伤阈值,同时提升高功率激光装置的输出能力。本论文重点分析了熔石英亚表面划痕对入射光场的调制作用和熔石英亚表面铂杂质在激光辐照下的温度与应力分布,主要研究内容和结果如下:1.基于时域有限差分法建立了激光入射径向三角划痕模型,模拟计算了划痕宽度、划痕深度和划痕数量对入射光场的调制作用。结果表明:当划痕位于熔石英玻璃后表面时,入射光在划痕和玻璃表面都发生全反射的位置出现了光强最大值,光强越强,划痕对入射光场调制作用越强,光强增强因子（Light intensity enhancement factor,LIEF）越高,熔石英玻璃抗激光损伤能力越弱。对于多径向三角划痕,当划痕位于熔石英玻璃前表面时,划痕间隔处形成类似凸透镜的聚焦效应,引起光强增加,LIEF最大值为10.5;当划痕位于熔石英玻璃后表面时,划痕对入射光场的调制能力主要受入射光与划痕斜面之间的夹角θ影响,当夹角21.3°＜θ＜45°时,划痕对入射光场的调制能力最强,LIEF在21.3左右。2.建立了激光入射椭圆划痕模型,分析了椭圆划痕对入射光场的调制作用。当划痕宽度大于划痕深度时,椭圆曲率半径较大,光强增强区域主要集中在划痕边缘处,LIEF最大值为5.9;当划痕宽度与划痕深度相近时,椭圆曲率半径较小,光强增强区域主要集中在划痕斜面上,LIEF最大值为5.4;当多椭圆划痕位于熔石英玻璃后表面时,入射光在划痕斜面以及划痕间隔处发生全反射,LIEF达到最大值10.7。进一步模拟了实际酸蚀形貌对入射光场的调制作用,结果表明:酸蚀能够降低划痕对入射光场的调制作用,LIEF有所下降。3.基于COMSOL建立了激光辐照亚表面铂杂质模型,分析了脉冲激光辐照下熔石英玻璃的温度与应力分布和亚表面铂杂质对熔石英玻璃温度和应力的影响。结果表明:多脉冲辐照下的温度累积效应对熔石英玻璃的亚表面损伤影响更大;铂杂质对熔石英玻璃温度的影响主要集中在杂质内部,对应力的影响主要集中在杂质与熔石英玻璃的交界处;当铂杂质表面温度超过其沸点时,铂杂质发生汽化,产生的热应力超过熔石英玻璃的拉伸强度和压缩强度,造成了熔石英玻璃的破裂。本论文从电磁场和热力学角度开展了熔石英亚表面缺陷诱导损伤的特性研究,分析了不同划痕和铂杂质对熔石英玻璃损伤的影响,对于揭示熔石英损伤机制具有重要的参考价值。