为了实现受控热核聚变,很多国家相继开始了高功率固体激光驱动器的研制,且随着驱动装置功率的不断提高,光学元件的中高频参数对装置性能的影响日渐凸显,传统低频参数的评价及检测方法都已经不能满足需求。这里中高频参数是指光学元件表面微米到毫米量级的疵病（例如划痕、麻点）和空间周期为0.12mm～33mm的波面误差。论文从表面疵病对光学元件及光束典型传输位置处的影响、浅划痕检测、波面数据预处理及提高中高频功率谱密度（PSD）计算精度的关键技术开展研究工作,主要内容和成果如下:1)针对表面疵病会破坏光束质量,且热像效应会导致后续元件损伤的问题,提出采用非线性近轴波动方程作为研究激光放大器中的光束衍射、自聚焦及热像等问题的基本方程,引入小尺度自聚焦的B-T理论,采用分步傅里叶算法求解光束在非线性介质中的传输行为。2)采用分步傅里叶算法对非线性近轴波动方程进行求解,建立了划痕及麻点的传输光场模型。分别计算了在划痕参数（长度、宽度、深度）和麻点参数（直径、深度）改变的条件下,元件内部、光束近场、元件后不同传输距离处以及光束远场的光强分布情况。结果表明,应根据系统的设计指标,对疵病参数,尤其是宽度和深度加以严格限制,以保证系统的高通量安全运行和光束的近场、远场质量。3)对人工目视法和显微暗场成像定量检测法对划痕型表面疵病检测结果存在较大差异的原因进行了分析,结合光学轮廓仪测量结果,明确了深度小于25nm的浅划痕漏检是造成结果差异的主要原因,而点状划痕长度计算方法不同是造成结果差异的次要原因。在此基础上,研究了疵病图像背景强度对弱划痕特征提取的影响,提出了基于图像背景抑制技术的浅划痕定量检测方法,并进行了实验验证,对现有疵病定量检测仪的数据分析软件进行了功能升级,实现了深度约2nm～3nm划痕的定量检测,解决了弱划痕的检测难题。4)对光学元件中高频波面PSD算法及检测技术进行了研究,建立了波面数据预处理规范。确定了矩形计算区域内无效数据及倒角区域采用双线性插值方法进行填充;透射波面数据背景修正需要根据元件和检测设备空腔波面PSD的相对值以及光束的偏折距离来决定;反射波面误差则需根据使用角度进行空间周期变换修正。另外,对波面数据空域加汉宁窗导致PSD值明显变化的原因进行了分析,推导得出加窗前后PSD均方根存在8:3的比例关系,对加窗后的数据进行了合理的修正。5)针对影响波面PSD检测精度的两个关键因素:矩形口径光学元件像差处理及波面杂散条纹,提出了一种基于最小二乘拟合方法处理矩形口径波面像差的算法,避免了Zernike正交拟合需要基于圆形口径的局限性,保证了长宽比较大的矩形元件波面数据测量的准确性;从波面杂散干涉条纹的产生机理出发,提出了利用基于波长移相的多表面干涉技术,从干涉条纹中成功提取出元件前后表面面形、厚度以及折射率非均匀性信息,与传统检测或理论分析结果对比,面形PV值偏差不超过2nm,折射率非均匀性偏差在10-7量级;建立了基于角度匹配的寄生条纹抑制技术,实现了元件透射波面中寄生条纹的抑制,使高平行度大口径平行平板元件的测量变得更为简单便捷。研究成果已用于神光系列激光装置大口径光学元件的检测,填补了国内平面光学元件波面误差PSD高精度检测领域的空白。