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图1.6磁流变抛光斑点法
非破坏性方法包括：
（1）激光调制散射（LMS）技术[13][14]
LMS技术是一种对散射信号十分敏感的光热显微技术，所以被用于高阈值激光系统的损伤检测及光学材料的特性检测。LMS技术得原理是：当一束激光照射到检测样品上，由于材料损伤区域对激光的吸收使附近表面温度上升，因此光场信号会发生改变。当光场信号改变后，可以通过通过建立数学模型来定量分析和处理改变前后散射的信号变化，以获得样品的亚表面损伤信息。LMS技术的检测精度很高，可以达到微米级别。
图1.7 激光调制散射（LMS）技术
（2）全内反射显微（TIRM）技术 [18] [20][21][22][23]
TIRM是利用光的全内反射原理对光学元件亚表面损伤进行成像的技术。TIRM的原理如下：被检测元件放置在一个折射率相同的棱镜上，将一束偏振光以大于等于临界角照射被检测样品，显微镜位于被检测样品的上方，通过连接CCD进行观察。由于利用全内反射法，所以CCD只能观察到亚表面损伤散射出的光线，该方法的缺点是只能对平面光学元件进行检测，同时受到光学显微镜的限制，TIRM的纵向分辨力不超过20μm，TIRM原理图如下图所示：
图1.8 全内反射显微（TIRM）技术
（3）光学相干层析（OCT）法[14][15]
OCT技术是一种新兴的光学检测方法，该方法具有高分辨率并且对人体无副作用，逐渐在生物和医疗领域发挥着重要作用。OCT技术利用弱相干光干涉原理，检测样品不同深度层面对弱相干光的散射信号，得到样品内部二文和三文图像。OCT技术对工程陶瓷的检测可达到探测深度500μm，其纵向分辨力可达到4μm，原理图如下所示：
图1.9 光学相干层析（OCT）法
（4）共焦平面激光扫描（CLSM）技术[16]
CLSM技术是一种将共焦技术和数字图像处理技术相结合来检测亚表面损伤测量的一种技。目前，CLSM技术在检测光学元件亚表面缺陷、工程陶瓷以及集成电路等领域得到了广泛的应用。CLSM通过亚表面损伤对入射光的散射来反应元件的亚表面损伤，原理图如图所示，CLSM光源发出的光通过照明针孔聚焦在样品焦平面的某个点上，只有焦平面聚焦点发射的光成像在探测针孔上，因此通过对样品焦平面X-Y方向纵向扫描，可以得到光学元件X-Y方向焦平面处的检测信息；再通过对样品焦平面Z方向横向扫描，得到Z方向不同焦平面位置处的检测图像；最终可以描绘出光学元件的亚表面损伤信息。CLSM技术的横向分辨率可达到1μm和纵向分辨率可达50nm。
图1.8 共焦激光显微扫描技术
3 测量亚表面损伤各方法间的比较
表1.1 测量亚表面损伤方法的比较
分类 方法 常见测试对象 主要优点 主要缺点
破坏性测量技术 化学蚀刻法 K9玻璃、单晶硅 简便直观 精度低
截面显微法 研磨阶段光学材料 简便直观 精度低
角度抛光法 半导体晶体 容易实现 测量困难
磁流变抛光斑点法 研磨抛光阶段的材料 精度高，测量特征损伤比较完整
非破坏性测量技术 激光调制散射法 高功率激光领域中的测量 理论精度极高 相关设备造价高
全内反射测量法 平面光学元件 容易实现 无法测量非平面元件纵向分辨率低