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在高功率激光驱动的惯性约束聚变的大型光学系统中,光学元件的负载能力是限制激光器高通量输出的“瓶颈”,提高光学元件的抗激光损伤能力,延长光学元件的使用寿命是目前面临的重要问题之一。本文根据亚表面划痕诱导激光损伤物理图像即损伤开始和增长,以及减缓工艺三个方面展开。讨论目前普遍接受的几种损伤机理;测试亚表面不同形貌特征划痕的激光损伤阈值;利用有限元方法模拟计算亚表面径向和赫兹锥形划痕对入射光场的调制;利用紫外、二氧化碳激光预处理光学元件,剔除表面杂质和修复亚表面缺陷,有效消除损伤的产生,减缓损伤增长。本文主要工作和得到的结论如下:1)实验用康宁、肖特公司生产的熔石英基片,用光学显微镜观测熔石英表面划痕的形貌,用原子力显微镜测量不同形貌划痕的宽度和深度分布特征。根据划痕的形貌特征将其分为径向划痕（Boussinesq-point-force crack,BPFC）、赫兹锥形划痕（Hertzian-conical scratch,HCS）和塑性压痕（Plastic indent,PI）三类,用Nd:YAG激光器（SAGA）以n-on-1的方式测试损伤阈值。结果表明,锐度较大的BPFC损伤阈值不超过2.0J/cm2;深度小于1μm的HCS阈值可达2.6J/cm2;形变较大的PI阈值至2.8J/cm2,形变较小的PI激光损伤阈值与无缺陷材料3.3J/cm2相当。2)采用有限元方法对熔石英亚表面缺陷（平面和锥形划痕）周围的光强分布进行了数值模拟。研究表明,划痕形状、几何尺寸、方位角、入射角等是影响划痕周围光强分布的主要因素;位于光入射表面的划痕对光强的增强效果比位于出射表面的弱;在理想形状的划痕截面和表面同时发生内全反射时,平面划痕周围的光强增强效果明显。锥形划痕周围的光强分布为正确解释交叉划痕夹角对角线附近的损伤提供了理论依据。3)结合紫外和二氧化碳激光预处理工艺,采用光栅式扫描方式对元件表面进行辐照,通过紫外激光辐照,表面的部分杂质和水份被离化分解,隐藏于基片亚表面层的缺陷如划痕等充分暴露;经CO2激光预处理,使得表面熔融蒸发,从而使表面杂质和缺陷得到有效清除和修复,预处理后激光损伤阈值平均提高30%。