亚波长结构由于特征尺寸小于光波长,不仅表现出良好的衍射特性,而且还具有优异的减反射性能。对于生长在基底表面的亚波长结构,可以实现折射率从空气到基底的渐变,进而对基底表面的折射率进行调控。熔石英作为高功率光学系统中常用的透射型光学元件,表面的反射光携带的能量对光学系统有害,因此必须尽可能抑制表面的菲涅尔反射。相较于传统的抗反射薄膜涂层,直接加工在熔石英表面的亚波长减反射结构由于其单一的材料体系,避免了激光辐照下膜层之间的物化性能失配导致的光学元件稳定性降低。基于此,本文利用反应离子刻蚀技术在熔石英表面制备出亚波长减反射结构,并研究了亚波长减反射结构的激光抗损伤性能。首先基于时域有限差分法建立了周期性的亚波长结构模型,从理论上分析了结构的占空比、周期、高度对减反射性能的影响。研究发现,随着占空比的增大,整体的透过率呈现出先增大而后减小的趋势,最佳占空比为0.53;周期不改变减反射性能的有效波段,当周期增加到与结构高度接近时,由于高阶衍射的产生,会在短波长区域发生透过率异常情况;随着结构高度的增加,最佳的抗反射波段发生红移,这一点和单层薄膜具有类似的特性。实验上,基于自掩模技术的反应离子刻蚀法在熔石英表面制备了亚波长结构,重点讨论了射频功率对亚波长结构的影响,涉及到结构的尺寸、表面元素分布、光学性能和表面功能。同时为了验证该技术的普适性,在有机玻璃表面也成功制备出减反射亚波长结构,随后详细分析了各项工艺参数,包括气体组分、工作压强、射频功率、刻蚀时间,对亚波长结构减反射性能的影响规律,还发现刻蚀后的样品表现出一定的疏水特性。在激光损伤性能研究部分,首先基于自掩模技术分别制备了增透波段为532nm和1064 nm的熔石英亚波长结构,经双面刻蚀后的透过率均超过99%,同时也制备了相对应的介质增透膜作对比,损伤测试前对亚波长结构和介质增透膜进行了表面缺陷检测,包括光热弱吸收测试和荧光共焦显微镜测试,综合结果来看,介质增透膜表面的缺陷较亚波长结构的多。激光损伤测试结果表明,1064 nm亚波长结构的1-on-1零概率损伤阈值较相应介质增透膜的高出52%;532 nm亚波长结构的1-on-1零概率损伤阈值较相应介质增透膜的高出246%,总的表明亚波长结构在保持高增透的性能下,还具有较高的激光损伤阈值。最后对样品的损伤形貌进行了具体观测和分析。