本文从理论和实验方面研究了长脉冲激光对介质薄膜的损伤机理和特性,并对波长为1064nm的长脉冲激光产生的损伤阈值进行了测试研究。采用脉宽为毫秒量级的MSP-1型四级联YAG长脉冲激光系统,按照国际标准ISO11254组建了介质薄膜损伤阈值测试系统。该系统可以选定不同的储能电容器组合初步控制激光输出能量,或利用衰减片衰减激光能量,还可以通过改变光斑尺寸的方法实现能量密度的进一步调节。而损伤判据则采用了等离子体闪光和相衬显微镜观察相结合的方法。按照国际标准规定的1-on-1方法,测量了ZrO₂/SiO₂高反膜激光损伤阈值;进而分析了该高反膜具有较强的抗激光损伤能力的原因:ZrO₂/SiO₂高反膜的材料熔点高、强度大,且游膜表面有SiO₂作为保护膜,提高了介质薄膜的抗激光损伤能力。通过实验测量了长脉冲激光致使Al₂O₃/SiO₂增透膜产生的损伤阈值,且在实验中发现不仅增透膜的前、后膜层均有损伤,且基体损伤斑周围呈现片状的剥离状损伤的现象,认为在该损伤过程中热作用和热应力作用都是产生损伤的因素,进而分析了该现象产生的机理。进行了同种介质薄膜激光损伤阈值的重复性测试,实验结果表明,90286型增透膜和90283型高反膜的损伤阈值均具有较强的一致性;将损伤阈值的线性拟合法与非线性拟合法进行比较,得到了样品的测试结果呈线性分布的特性,且直线拟合外推得到的零损伤几率阈值与实际情况基本一致。在比较长脉冲激光和短脉冲激光分别作用于介质薄膜的损伤形貌以及损伤程度的差异后提出:长脉冲激光能够同时破坏薄膜的膜层和基体,而短脉冲激光一般只对膜层表面产生破坏。本文的研究结果可供长脉冲激光与物质相互作用过程与机理研究,以及激光加工参数优化研究参考。