大型激光装置使用了上千块光学元件,这些光学元件许多在高激光通量下运行,极易造成损伤。目前国际上许多国家开展了光学元件损伤检测相关技术的研究,以便快捷、有效地获得元件的损伤情况。大型激光装置光学元件的损伤在线检测通常采用侧照明的暗场成像技术,本质上是根据探测器对损伤点发出的微弱信号的响应来实现对光学元件损伤的探测。目前侧照明的暗场成像损伤在线检测技术已经趋于成熟,但是该技术只能检测激光照射后的光学元件损伤情况,无法探测激光照射过程中的动力学损伤特征,如钕玻璃的损伤炸裂动力学特性、B积分增长特性等。这类动力学损伤特性只能利用非线性技术进行探测。本论文探索了基于光参量放大(optical parametric amplifier,OPA)的光学元件损伤检测技术,通过理论计算了非线性晶体的相位匹配关系和有效增益;分析了影响光参量放大过程的相关参数,对非线性晶体进行了优化设计。选用KDP晶体,将光学元件在强激光辐照下形成的损伤所产生的散射光作为种子光源进行放大,得到了 103的有效增益,通过CCD采集到的图像可观察到被测光学元件上尺寸小于30μm的损伤点。研究并计算了晶体姿态、入射光束状态等对种子光放大特性的影响,采用非共线90° Ⅰ类ooe相位匹配方式,设计了一种易于调整的OPA放大系统,这种设计可以在在一定角度范围内实现OPA放大,并且可在中心角度两侧对称位置得到OPA输出峰值,但是随着角度入射光角度关系的变化,OPA输出峰值随晶体姿态调整的变也更加敏锐。分析对比了不同损伤形貌对种子光的影响,通过选取不同损伤深度和不同损伤宽度的损伤点对OPA的影响,观察到了随着单一损伤形貌减小,所探测到的经OPA后输出能量也随之降低的实验现象。并通过辐射标定程序对CCD采集到的数据进行处理,处理结果与损伤点实际测量值之间的测量误差小于25%。这种基于OPA的光学元件损伤检测技术可有效地探测到光学元件上的损伤点,为下一步开展光学元件损伤动力学的研究奠定了基础。