光学薄膜是激光系统中的重要元件，其在激光辐照下的表现直接影响激光系统的性能与稳定。本文针对长脉冲激光与光学薄膜的相互作用，结合实验现象与理论模型，研究了不同类型的光学薄膜元件的损伤行为，并进行了激光损伤阈值提升技术的探索。具体来说有几个方面：　　 分析了缺陷诱导光学薄膜损伤的几率性特点及损伤几率的变化规律，提出了指数拟合法用以拟合损伤几率数据，获取较为准确的损伤阈值，并还分析了部分实验参数对测量结果的影响。　　 基于功能性损伤定义，分析了长脉冲基频激光辐照下，膜层温升与界面结构的耦合在分层剥落产生过程中的作用，并通过损伤实验进行了间接验证、对剥落抑制手段进行了探索；研究了重复率激光脉冲作用下光学薄膜的损伤发展。　　 通过电子束蒸发制备了HfO2/SiO2三倍频分离膜并分别采用基频激光及二倍频激光进行了损伤实验，并对损伤特性、损伤机制进行了分析；另外本文还就其二倍频激光预处理效果进行了研究。　　 考察了激光输出脉冲的统计特性,通过计算模拟研究了小光斑扫描预处理过程中的激光脉冲能量波动及脉冲定位误差对预处理效率的影响；设计并建立了小光斑扫描预处理平台。