目前在运行和在建的大型激光装置中，光学薄膜元件是其中的薄弱环节，其破坏问题一直是激光向高峰值功率、大能量密度方向发展的瓶颈之一。大量的针对多层膜的高功率激光损伤实验表明，在纳秒激光脉冲范围内，薄膜的损伤主要是由缺陷引起的。引发激光损伤的缺陷分为结构缺陷和吸收性缺陷两类。深入分析薄膜中缺陷的来源、缺陷的损伤特性和机理，可以针对性的优化薄膜的制备工艺、最大程度地提高抗激光损伤阈值。本文基于对强激光薄膜材料的基本物化性能、飞秒/纳秒脉冲激光技术、高阈值薄膜制备工艺、薄膜局部应力分析、薄膜与激光相互作用过程等内容的深入研究，结合大量的具有结构缺陷针对性的激光与薄膜元件相互作用实验，为高阈值1064nm激光薄膜的研制提供技术支持。具体工作如下:　　针对基底-膜层耦合缺陷，从飞秒激光坑点镀制透射型薄膜后的损伤实验结果出发，结合基底亚表面再沉积层在升温过程中的出现的杂质迁移现象、采用Mie散射计算和杂质缺陷吸收模型，探究并初步定义了基底与薄膜耦合效应。在电子束热蒸发镀制的透射型薄膜中，通过采用酸洗后基底和相对低的镀膜温度，降低了耦合缺陷密度、提升该类缺陷抗强激光能力，获得了损伤阈值接近未镀膜基底表面的样品。　　针对结构性缺陷，以基底（亚）表面缺陷为出发点，采用飞秒激光微加工和纳秒激光损伤相结合的方法，避免了采用机械方法加工导致的随机性亚表面裂纹对实验研究的影响，系统的研究了不同尺寸的基底人工坑点对多层膜抗损伤能力的影响。采用多种表征手段分析了坑点缺陷镀膜后的表面形貌，内部微结构和损伤微观形貌，根据薄膜生长模型建立了坑点缺陷处薄膜生长的几何关系;通过系统性激光损伤实验，分析了该类型缺陷对于薄膜损伤阈值和坑点尺寸的关系，并对损伤形貌进行了详细表征;采用有限元分析法(FEM)模拟获得了形变后膜层对缺陷处电场分布影响，并分析了由于膜层形变导致的局部应力集中;基于电场-温度场模型，通过损伤形貌和电场/应力分析结果的对应关系，解释并发展了坑点结构的热力耦合破坏模型。　　针对镀膜基底（亚）表面存在的坑点/划痕缺陷，参考坑点位置薄膜生长模型，并结合精确的薄膜应力控制技术，在部分镀膜过程中采用等离子体辅助电子束沉积(PIAD)的方式，在镀制高性能激光薄膜与带缺陷的基底之间加镀一个缺陷缝合层。该方法可以有效修复由于基底凹坑缺陷导致的多层膜在横向上的变形。这种缝合基底缺陷从而平滑膜层形变的方法，可以在保证高反膜光学性质、精确控制薄膜应力和高损伤阈值的前提下，有效的抑制由于膜层形变导致的电场增强和应力集中，从而有效提高薄膜的抗激光损伤性能，是一种简单有效的高反膜损伤阈值提升技术。