光学材料磨削加工过程引入的亚表面损伤会直接影响光学零件的使用寿命、长期稳定性、成像质量、镀膜质量和抗激光损伤阈值等重要性能指标。因此,准确测量磨削加工引入的亚表面损伤深度是明确后续加工过程的材料去除量及优化磨削参数以控制亚表面质量的前提条件。本文在综述磨削加工亚表面损伤产生机理的基础上,采用HF差动蚀刻速率法、角度抛光法和磁流变抛光斑点法测量K9玻璃磨削加工产生的亚表面损伤深度,并通过研究亚表面损伤深度与表面粗糙度之间的比例关系实现了亚表面损伤深度的无损、快速测量。主要研究工作以及所获得的成果包括以下几个方面:1.对光学材料的机械特性和亚表面损伤产生机理进行了综述,为亚表面损伤深度的检测和预测预报提供了理论依据。2.在传统的HF恒定化学蚀刻速率法基础上开发了基于相对蚀刻速率和差动原理的HF差动蚀刻速率法,并利用该方法测量磨削产生的亚表面损伤深度,提高了测量精度。3.在HF差动蚀刻速率法基础上,初步开发出一种实时测量方法,以进一步提高测量效率。4.采用改进的角度抛光法对光学材料磨削加工过程引起的亚表面裂纹层深度进行了有效测量。另外对磁流变抛光斑点技术测量法进行了可行性研究,获得一种精确的亚表面损伤检测新手段。5.对径向裂纹层深度模型进行了改进并在此基础上修正了亚表面损伤深度与表面粗糙度比例模型,并对改进后的模型进行了仿真分析与研究;建立了一种从加工参数和表面质量角度对光学材料亚表面损伤深度进行预测预报的方法,从而实现了对光学材料磨削加工的非破坏、快速的亚表面损伤估算方法。