Multilayer dielectric gratings (MLDGs) are crucial for pulse compression in picosecond–petawatt laser systems. Bulged nodular defects, embedded in coating stacks during multilayer deposition, influence the lithographic process and performance of the final MLDG products. In this study, the integration of nanosecond laser conditioning (NLC) into different manufacturing stages of MLDGs was proposed for the first time on multilayer dielectric films (MLDFs) and final grating products to improve laser-induced damage performance. The results suggest that the remaining nodular ejection pits introduced by the two protocols exhibit a high nanosecond laser damage resistance, which remains stable when the irradiated laser fluence is more than twice the nanosecond-laser-induced damage threshold (nanosecond-LIDT) of the unconditioned MLDGs. Furthermore, the picosecond-LIDT of the nodular ejection pit conditioned on the MLDFs was approximately 40% higher than that of the nodular defects, and the loss of the grating structure surrounding the nodular defects was avoided. Therefore, NLC is an effective strategy for improving the laser damage resistance of MLDGs.

光学元件中的杂质和缺陷会引起其激光损伤阈值的大幅降低，现阶段这一问题已成为激光装置向高功率、高能量方向发展的“瓶颈”，亟待解决。在对光学元件激光损伤的研究中发现，用低于光学元件损伤阈值的激光对元件表面进行预处理，可以有效提高光学元件的抗激光损伤能力。对激光预处理技术的提出背景、定性作用机理、定量理论模型及国内外技术应用现状进行了概述。并且介绍了一种可在薄膜制备过程中进行原位实时激光预处理的新型薄膜制备技术。最后指出，激光预处理技术作为一种无污染，可有效改善光学薄膜、光学玻璃、光学晶体元件损伤阈值的最有效方法之一，其作用机理、实用化、仪器化还有待进一步发展。

KDP类晶体是唯一可以满足ICF激光驱动装置通光口径的非线性光学晶体材料。该类晶体采用水溶液生长法生长，易于产生宏观包裹体和微观晶格缺陷，在高功率激光辐照下晶体内部易产生高密度pinpoint损伤现象，这与其他方法生长的晶体只是受限于光学加工的表面损伤问题相比具有明显不同。KDP类晶体内部的缺陷或前驱体诱导激光损伤与晶体切向、激光波长及偏振方向等密切相关，使得应用于ICF激光驱动器中不同光学功能的、来源于同一晶坯的不同晶体元件也表现出损伤性能的差异性，因此其损伤机理非常复杂，迫切需要认识该类晶体的激光损伤机理问题。回顾了上海光学精密机械研究所联合福建物质结构研究所、山东大学等晶体研制单位联合开展的关于KDP类晶体激光诱导损伤特性的研究工作，进行了用于光开关、倍频以及混频等功能的KDP和不同氘含量DKDP晶体的激光损伤研究，指导了晶体生长工艺优化和过程关键因素控制，并对仍存在的问题及解决方案进行了展望，对于高性能KDP类晶体的研制以及在高功率激光系统中的合理应用具有参考价值。

为了研究3ω预处理、3ω和1ω同时辐照预处理情况后DKDP晶体的3ω损伤特性，建立了双波长预处理和损伤测试实验系统，重点研究了双波长同时辐照预处理情况下1ω能量密度对预处理效果的影响，分析了双波长同时辐照预处理过程中的能量耦合机制。研究结果表明：双波长同时辐照预处理在提升DKDP晶体抗3ω激光损伤性能方面的效果明显好于单波长预处理；在双波长同时辐照预处理情况下，远低于自身预处理阈值的1ω参与了预处理作用过程；在相同3ω能量密度、能量阶梯的预处理策略下，1ω能量密度存在最佳值。