高功率激光技术的发展对光学薄膜的抗激光损伤能力提出了越来越高的要求。大量的薄膜激光损伤实验表明,薄膜中纳米尺度的吸收缺陷导致了激光诱导损伤,是薄膜激光损伤的源头。对这些缺陷进行探测,可以为进一步分析缺陷引入的原因,从而改进薄膜的制备和储存过程,提高薄膜激光损伤阈值奠定基础。表面热透镜技术作为一种无损的光热探测技术,具有较高的灵敏度和三维分辨能力(径向和纵向),在薄膜弱吸收和缺陷检测方面得到了广泛应用。　　 从温度场理论出发,分析了单层TiO2膜的厚度及热物参数对其表面温升的影响情况,认为薄膜表面温升的变化规律与其吸收的变化规律相同,在此基础上提出了一种由某一波长下的吸收值推得任意波长下吸收值的方法。　　 从实验上研究了单层HfO2膜在特定波长(1064nm)下的吸收值和其在1064nm、532nm及355nm波长下激光损伤阈值的关系;结果发现薄膜特定波长下的吸收值也可以定性的反映其它波长的吸收大小,薄膜的激光损伤阈值由膜层的吸收平均值与吸收均匀性共同决定。　　 详细推导了薄膜中含有吸收层的五层膜系统的温度场和形变场,并进行了数值分析,在此基础上,提出了一种利用表面热透镜技术的变频测量对膜层中的热缺陷进行深度探测的方法,利用此方法同时可以对膜层热扩散系数进行探测。实验上对该方法进行了验证,在己知膜层热扩散系数的前提下,探测到膜层缺陷深度的分辨率可达几十纳米;在已知膜层中缺陷深度的前提下,通过变频测量,得到了膜层样品的热扩散系数。　　 综合利用表面热透镜技术中探测到的衍射光的强度和相位信息,对膜层中的吸收缺陷和热阻缺陷进行了分析和探测。当薄膜中存在这两种缺陷时,探测到的光热信号强度都得到了增强,然而相位的变化趋势不同。这个现象在实验和理论上都得到了验证,从而提出了一种加强的表面热透镜技术,在探测膜层中缺陷吸收大小的同时也可对缺陷的种类进行判断。