高功率激光系统是在高通量条件下运行的超精密光学系统，系统中包含了成千上万的大口径光学元件。光学元件性能指标直接地或间接地影响着系统的总体性能。为保证系统的稳定运行，针对光学元件制定了包括激光特性、波前特性、损耗特性、损伤特性等在内的完整的技术指标体系。然而针对损耗特性的表面缺陷标准却仍不够全面。尤其当光学元件表面存在局域缺陷时，传播光束质量劣化，导致后续光学元件损伤的发生和增长，影响系统的输出能力和负载能力。因而需要针对由光学元件表面缺陷引起的调制光束的传播特性展开更为详细的研究，从而能够为控制光束质量和完善表面缺陷标准提供参考依据。　　本论文通过分析局域缺陷对近场传播光束质量的影响，掌握调制光束在各种条件下的演变规律，寻求抑制缺陷对光束质量破坏的方式，避免光学元件的损伤，同时给予光学元件缺陷标准一定的补充，为高功率激光系统的优化设计提供理论基础和计算依据。本文主要完成了以下几项创新性工作:　　1.引入等效菲涅耳数表征传播光束近场强度的调制特性。建立了圆形缺陷的等效菲涅耳数模型，以此为基础修正获得不同类型缺陷的等效菲涅耳数;利用等效菲涅耳数，可快速判断缺陷引起的衍射光场的调制状况，大大简化了分析过程;根据小尺度缺陷与大口径光学元件的关系，将传播光束的近场分成缺陷调制区域的近场、过渡区及远场三个不同区域，获得了每个区域内的光场传播特性;研究了缺陷不同修复形貌对后续传播光束的调制特性，认为锥形修复形貌更有利于减少下游元件的损伤。　　2.研究了传播光束经光学元件表面具有空间分布的缺陷调制后的演变规律。针对光学元件表面常见缺陷——麻点及划痕，详细分析了它们位于光学元件同一表面及不同表面时对传播光束的调制影响，同时分析了缺陷深度对传播光束调制程度的影响。模拟和分析结果表明，缺陷位于元件同一表面或不同表面时，传播光束的调制程度较单一缺陷引起的严重;多个缺陷位于同一表面时，引起光束严重调制的缺陷空间分布形态与单个缺陷引起的调制光束的横向光强分布密切相关。因此，需要在光学元件表面缺陷标准中明确限制缺陷的分布形态。　　3.建立局域调制光束通过空间滤波系统的传播理论模型，获得不同尺寸缺陷引起的调制光束通过空间滤波器后的演变规律。空间滤波系统并不能有效控制局域缺陷对传播光束的调制，当滤波小孔正好截断缺陷调制区域位于滤波小孔平面的爱里斑时，像面处的光场调制最为严重;详细分析了缺陷尺寸和滤波小孔对传播光束质量的影响，获得了滤波过程中缺陷尺寸与滤波小孔之间的经验表达式，并利用表达式针对不同高功率激光系统的实际光束质量要求，对缺陷尺寸提出了严格的要求。　　4.建立局域调制光束通过非线性克尔介质后的传播理论模型，解析获得调制光束通过非线性克尔介质后形成的热像位置及热像光强表达式，通过数值模拟验证解析结果的正确性。利用解析表达式和数值模拟，分析了不同条件下热像的分布状况。结果表明，非线性克尔介质厚度较薄时，调制光束在共轭面两侧存在多个热像，非线性克尔介质厚度与缺陷尺寸共同决定了热像的分布;获得了热像分布动态演变过程中的临界表达式;利用滤波理论，详细解释了热像的演变规律。针对高功率激光系统中的光路排布及光学元件特性，需要设计更为合理的光路规避热像，同时需对光学元件表面缺陷提出更为严格的限制。