针对高功率固体激光装置反射镜表面的颗粒引起的损伤问题，分别进行离线实验和在线实验，采用风刀及暗场成像系统相结合研究表面颗粒去除率。研究结果表明：当风刀偏转角度为0°且风刀距离大口径反射镜镜面10 mm时，对灰尘颗粒的去除效果最好，可达96.5%，而对相同尺寸的Al₂O₃颗粒和Fe颗粒效果次之，对SiO₂颗粒效果最差，在线平均去除率可达84.9%。通过对反射镜表面颗粒污染物的在线沉积规律研究表明采用风刀吹扫技术一周洁净一次可实现反射镜表面长期洁净，该技术可推广至大口径高能激光装置及未来超大型高功率激光装置中。

为了解决终端光学组件中的大口径透镜污染损伤问题，实现透镜表面的在线洁净，提出了一种新的污染物去除方式，利用风刀技术实现颗粒污染物的在线去除。通过有限元方法模拟了透镜表面颗粒污染物吹扫过程，研究了在层流风和风刀的共同作用下透镜模块中的流场分布状态和颗粒运动轨迹。研究结果表明：当层流风速为0.3 m/s时，透镜模块内部能够形成稳定流场；当风刀距离透镜上表面78.73 mm时，能够有效降低风刀气流在透镜表面的应力集中；当风刀风速为30 m/s时，风刀气流能够有效隔离出射速度小于50 m/s和颗粒直径小于75 μm的二氧化硅颗粒。通过实验验证了风刀在透镜表面的安装位置和气流在透镜表面的速度分布特征，机械构件比光学元件溅射的颗粒污染物更难去除。最终获得风刀在透镜表面颗粒污染物吹扫和隔离的有效技术参数，为大口径透镜模块的在线颗粒污染物去除提供新方法。