光学薄膜作为激光系统的重要元件，吸收损耗影响激光器件的光学性能甚至寿命。高功率激光器对光学薄膜的吸收及热缺陷更加敏感。光热技术中的表面热透镜技术以其高灵敏度、稳定及无损非接触的特点，成为光学薄膜弱吸收测量的重要手段。应用表面热透镜技术测量中，面吸收测量的逐点扫描耗时长，而且空间分辨率较低。针对现存测量模式的不足，本文将实现薄膜吸收的快速测量方法和装置作为主要的研究内容。　　 本文综述了薄膜对激光的吸收机制，总结了光学薄膜吸收的主要测量方法及国内外研究现状。系统论述了光热测量技术中的温度场理论、光热形变理论及菲涅耳衍射理论。在上述理论的基础上，理论分析了表面热透镜信号的表征和吸收信号标定方法。实验研究了薄膜激光吸收与激光损伤的关系。　　 作为本文的研究重点，对光学薄膜吸收及热缺陷的快速检测技术做了深入研究。系统研究了弱信号检测的电子锁相及图像锁相检测原理。基于表面热透镜原理和图像锁相技术，提出了利用CCD相机实现光学薄膜吸收快速测量的图像方法。分析了图像测量方法得到的薄膜吸收信号的表征和优化方法。　　 依据上述测量理论设计了薄膜弱吸收的快速测量装置。基于虚拟仪器技术开发了装置测量程序。详细说明了该测量装置的组成结构、控制电路、控制软件及操作方法。测量装置的光机电一体化设计使其具有较高的自动化程度。标定了测量系统的测量速度、灵敏度、空间分辨率等性能参数，分析了测量的误差来源及对测量结果的影响程度。利用该测量装置对薄膜样品的面吸收及热缺陷分布进行了检测。分析了栅扫描模式和图像模式在测量速度和灵敏度上的特点。　　 本文最后总结了所做的主要工作和创新点，针对当前的研究成果对下一步工作提出了建议。