短波长激光被广泛应用在各种高功率激光装置上,而获得高功率紫外激光的输出需要高阈值的光学薄膜配合,因此研究高阈值光学薄膜十分有现实意义。波长分离膜,其主要作用是对不同波长的激光合束或者分束。三倍频激光分离薄膜是分离紫外激光和红外激光的重要手段之一,使用中它受到多个波长激光的同时辐照,因此最易于受到损伤。该课题既是一个工程应用问题,也是一个有潜力的科学研究课题。多波长共同作用光学材料损伤的研究是高功率激光技术中的重要课题之一,国际上已有大量的研究工作,但是光学薄膜的多波长损伤的研究工作却未见报道。　　 本文首先系统地研究了波长分离膜的设计和制备基本方法,设计了以周期性对称膜系为基础膜系加匹配层结构的倍频和三倍频波长分离膜样品。采用电子束蒸发方式,选用HfO2和SiO2等材料制备了符合实验测量需要的倍频和三倍频激光分离膜。　　 本文初步探讨了1064nm、532nm、355nm不同波长激光单独辐照光学材料的损伤机理,搭建了双波长激光同时辐照光学材料的损伤测试平台。作为国际标准ISO11254-1的补充和对于损伤机制研究的需要,本文分别制定了双波长激光同时辐照薄膜损伤阈值的测试标准和评价标准,同时分别从损伤阈值、损伤概率和损伤形貌角度对双波长单脉冲及多脉冲辐照波长分离膜损伤现象进行了深入的研究。　　 为获得相对普适的实验结论,各个激光的能量密度区分为低阈值,近阈值和高阈值,并分别对这三种能量密度下的激光与物质相互作用现象进行了详细的探讨,同时研究了激光预处理方式来提高元件激光负载能力。研究结果表明:在双波长激光同时辐照损伤样品中,各个波长激光的贡献随着其能量密度变化的影响较大,短波长激光在损伤中仍然起主导作用。同时采用小光斑激光预处理扫描可以在一定程度上提高薄膜抵抗双波长激光同时辐照的能力。　　 本文末尾将从薄膜内部电场和温度场分布,杂质小球吸收理论,薄膜内部缺陷概率分布模型等角度逐步解释双波长激光辐照波长分离膜激光的损伤机理,试图解释双波长激光同时辐照分离膜的损伤行为。