光学硬脆材料在机械加工过程中不可避免地形成表面/亚表面损伤, 对器件性能、使用寿命等具有至关重要的影响。相较于磨削、研磨两种前道工艺, 抛光阶段材料的损伤逐渐减少至极其微量的程度, 而最终残留的损伤将伴随材料的使用全周期, 研究抛光阶段表面质量的变化过程对掌握抛光的工艺质量十分必要, 但测量难度高。针对这一问题, 本文在总结抛光阶段损伤形式的基础上, 首先仿真分析了准布儒斯特角法检测表面质量的原理和优势, 随后以Nd∶GGG激光晶体为研究对象, 利用椭偏仪对不同抛光工艺下样品表面质量的变化进行了实验研究。通过与白光干涉法测量的表面形貌进行对比, 准布儒斯特角偏移量和相位角变化曲线斜率准确地反映了抛光过程中表面质量的变化, 展现了该方法的无损伤和高灵敏度特性, 以及辅助研究抛光工艺的可行性。最后, 对准布儒斯特角法在表面质量检测方面面临的问题进行了分析和展望。

计算机数控精密机械抛光技术是制造高精度、高质量光学元件表面的主要技术之一。然而，对于碳化硅材料表面去除特性方面的研究却相对较少。在航天航空领域中，陶瓷类材料碳化硅的应用较为广泛。针对计算机数控精密机械抛光技术，根据一系列的抛光实验，研究并总结出碳化硅材料表面的去除机理。基于选择不同等级的四种变量参数：抛光磨头转速、抛光压力、磨头补偿量和抛光头角度，分析碳化硅材料表面的去除趋势。采用Taguchi方法可以有效优化实验设计参数、减少实验整体次数。结果表明：文中总结出对应的抛光参数组合和材料表面的去除特性，确保加工出高质量表面的碳化硅材料。

针对超薄光学元件在加工过程中因重力和磨头产生应力形变的特点, 提出了一种高效、先进的超薄光学元件综合加工方法。该方法综合运用了精密铣磨、精密抛光、离子束修形等先进技术进行面形控制。在铣磨阶段采用受力分析和误差补偿的方法降低了元件变形引入的面形误差; 在抛光阶段通过气囊抛光和沥青抛光的迭代实现了面形快速收敛; 在离子束加工阶段充分利用其非接触、无应力的加工特点实现了高精度面形修正。实验选择径厚比为34(边长152 mm, 厚度635 mm)的方形融石英材料进行加工实验。结果表明：在铣磨、抛光、修形阶段的各项指标都达到了精密光学元件的加工水平, 最终的面形精度为PV=25 nm, RMS=15 nm。该加工方法可以广泛应用于超薄光学元件的高精度加工。