大口径光学元件易损伤是制约高功率激光驱动装置提高传输能量的因素之一。本文主要围绕基于飞秒激光微加工的介质膜损伤修复技术研究展开的，目的就是探索出最佳的修复形貌以及相对应的修复工艺参数，提高光学元件的利用率。本文主要内容分为:　　1、完成了基于有限时域差分方法(FDTD)的模拟计算。针对波长1053nm，0°高反介质膜元件，采用FDTD方法进行了膜层内电场强度最大值的模拟计算，着重分析了损伤修复点边缘与法线的夹角对膜层内电场强度分布的影响，该角度越小，修复点的损伤阈值越高。损伤阈值测试结果验证了修复点边缘和法线夹角与其损伤阈值的关系，45°的电场强度最大值约为25°的2.5倍，而45°的损伤阈值约为25°的1/2，模拟和实验结果一致性较好。　　2、首次提出了修复形貌边缘倾斜角度的控制方法。FDTD模拟和损伤测试结果都表明，微加工区域边缘与法线的夹角是决定修复点损伤阈值的关键因素。对于0°高反膜，模拟结果表明，修复点边缘与法线的夹角越小越好。影响修复点边缘角度有两大因素，即焦斑的作用范围和修复点切除深度，两者的比值即边缘与法线夹角的正切值。可以通过减小焦斑的作用范围，同时增加修复点的切除深度来减小夹角值。通过优化飞秒激光微加工过程中的参数，获得了夹角为25°、深度为14μm的修复点。该修复点典型的损伤阈值为21J/cm2，是修复前的2.3倍，50个修复点的测试结果表明该修复参数具有非常好的可重复性。　　3、完成了修复激光脉宽对修复点损伤阈值的影响的研究。在不改变扫描步长和次数的情况下，脉宽增加，降低了焦斑的峰值功率密度，导致每次加工深度下降，并且底部的平整度变差。坑底的微结构会对光产生调制，但由于底部的反射率较低，相比于边缘引入的硬边衍射，该部分贡献量较小。脉宽6ps激光的加工深度下降后，边缘与法线的夹角变大。根据FDTD的模拟结果，边缘角度变大致使膜层局部电场增强，是损伤阈值下降的主要原因。260fs和6ps两种激光脉冲条件下累计的总能量相同，但是脉宽变宽后，加工的总深度下降了，推断有部分激光能量转化为热效应。在扫描电镜下观测时，6ps的加工结果也没有发现微裂纹，所以该加工条件下的热效应还不是影响阈值的主要因素。　　4、完成了基于象散法的对焦模拟计算。从软件模拟的角度说明了采用不同焦距的柱透镜组合所产生的灵敏度，在f1=f2=d=D的情况下，当柱透镜之间的距离d与柱透镜焦距f同时增大时，所得曲线斜率增大，即可以提高系统的灵敏度;当d相等时，f越大，系统的灵敏度越高;f相同时，d越大，系统的灵敏度越高。为选择能够满足实验需求灵敏度的光学对焦系统提供了理论依据。