激光向高强度大功率方向发展对光学薄膜的抗激光损伤性能提出了越来越高的要求。多孔薄膜具有良好的抗激光损伤性能,因此研究多孔薄膜的激光损伤机理对开发高损伤阈值的薄膜具有相当重要的价值和意义。本文探索了多孔薄膜的制备方法,分析了长脉宽激光作用下多孔薄膜的热效应,提出了多孔薄膜的应力释放机制,讨论了尺寸效应可能引起的能带结构变化对短脉宽作用下电子离化的影响。具体工作如下：采用溶胶凝胶法、阳极氧化法制备出颗粒大小均一、孔隙分布均匀的氧化硅、氧化锌多孔薄膜和阳极氧化铝多孔薄膜,对电子束蒸发沉积多孔薄膜进行了初步的尝试；借助傅立叶定律,结合微观热输运理论和唯象声子散射理论,分析了孔隙结构对薄膜导热的影响以及多孔薄膜导热过程中的尺寸效应；建立瞬态热源模型,分析了薄膜温度场的演化。针对激光脉冲时间短、薄膜有效导热率低的特点,提出了瞬态热源模型,对薄膜进行了非稳态导热分析,研究了薄膜内的温度分布和演化情况。由于多孔薄膜有效导热率低,热量从吸收区向外扩散缓慢,导致吸收区温升较高。因此温度升高对多孔薄膜损伤的影响比较大；运用热应力和弹性力学理论,研究了长脉冲激光作用下薄膜内部应力场的分布。针对相变和杂质引起的应力损伤,提出了相应的应力释放机制。对于相变引起局部汽化导致的压力鼓包损伤,本文提出了孔隙释压机制,即多孔薄膜的孔隙结构为压力气体的排放提供了通道,减缓甚至消除了气压的积累,部分或彻底地释放了薄膜局部内应力,避免了薄膜的损伤。对于杂质引起的热应力损伤,本文提出了局部小变形微损伤应力释放机制。多孔薄膜的孔隙,为杂质热膨胀进行有限的无应力伸缩提供了可能的空间；热膨胀超出孔隙空间,杂质与薄膜基体将产生协调应变,薄膜骨架将储存应变能积累应力。薄膜的孔隙结构使其局部形变较为容易,对应变能的积累低于连续薄膜。一旦应力积累达到强度极限,多孔薄膜即通过局部微损伤释放应力,使薄膜整体免遭灾难性损伤；多孔薄膜的尺寸效应可能会造成能带结构的变化,进而影响到短脉宽超短脉宽激光作用下的电子离化,本文对此作了定性的初步讨论。