石英玻璃凭借强度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优异的物理性能,在高能激光器、特种光源、半导体等行业应用十分广泛。石英玻璃在研磨加工过程中会引入亚表面损伤,而这些损伤的存在影响石英玻璃的成像质量、镀膜质量及使用寿命等,也直接决定了下一步工序的去除量和加工效率。快速准确地检测研磨加工过程中引入的亚表面损伤能够指导优化加工工艺,提高石英玻璃的加工质量和加工效率。然而对于研磨石英玻璃的亚表面损伤,目前缺少快速准确的无损检测方法。针对该问题,本文提出了偏振激光共聚焦无损检测方法,分析了偏振激光共聚焦检测原理,搭建了无损检测系统,对研磨石英玻璃亚表面损伤进行检测及图像处理,获得亚表面损伤的三维分布图。研究内容和结论如下:（1）针对石英玻璃研磨过后表面较粗糙的情况,分析现有检测方法的优缺点,结合偏振激光散射法可以检测粗糙表面的亚表面损伤以及激光散射共聚焦法能够进行高分辨率检测的优势,提出了偏振激光共聚焦无损检测方法,并设计了检测系统,分析了检测原理。基于光学传递函数获得了检测系统分辨率与光波长和显微物镜数值孔径的关联关系,为后续系统的搭建提供理论支持。（2）根据偏振激光共聚焦系统的原理以及石英玻璃的物理光学特性,对系统的关键部件进行了选型及装配,获得检测系统径向分辨率0.57μm,轴向分辨率0.70μm。采用Lab VIEW设计了偏振激光共聚焦系统的数据采集和运动控制模块,实现了检测系统的自动扫描以及数据采集、处理、显示、保存等功能。结合压痕断裂力学理论,建立研磨石英玻璃亚表面损伤深度预测模型,指导偏振激光共聚焦系统的扫描深度,减少扫描时间。对采集到的亚表面损伤信号进行图像拼接、插值、损伤位置提取等图像处理,得到亚表面损伤分布图。完成了偏振激光共聚焦系统搭建,实现了对研磨石英玻璃亚表面损伤的高分辨率检测。（3）对四组石英玻璃进行四种不同磨粒粒度研磨实验,获得表面粗糙度范围为Ra0.46μm～Ra1.22μm的研磨石英玻璃,即对应于不同的亚表面损伤。采用偏振激光共聚焦方法与横截面显微有损检测方法对同一批石英玻璃进行检测比较,亚表面损伤深度的相对误差在5%以内,亚表面裂纹构型基本一致,验证了偏振激光共聚焦无损检测方法的可行性。最后采用偏振激光共聚焦系统对60μm磨粒研磨石英玻璃的亚表面损伤进行三维扫描,利用MIMICS软件对扫描结果进行三维重构,实现了偏振激光共聚焦系统对研磨石英玻璃亚表面损伤的三维高分辨率检测。