浅谈超光滑表面加工技术

王广林 马瑾

摘 要：超光滑表面加工技术属于超精密加工技术领域的前沿课题，是一个国家科学技术发展水平的重要标志，因此受到各国的重视。文章阐述了现有超光滑表面加工的先概念，详细介绍了浮法抛光、等离子体辅助抛光、浴法抛光和流体抛光法等技术。

关键词：抛光；超光滑表面；光学零件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.009

随着微电子学领域、光学领域及其相关技术的快速进展，越来越多的现代科学研究项目和民用商用装备仪器越来越多地需要具有高表面质量的光学元件[1]，尤其是强激光技术、电子学以及薄膜技术的发展对光学元件表面粗糙度的要求更为苛刻，其明显特征是需要光学表面的表面粗糙度小于1nm[2-3]。因此，超光滑表面加工技术已成为各国科学家研究的重点领域，高效、快速和稳定获得高质量表面越来越多受到重视。

1 超光滑表面概念

所谓光学超光滑表面，一般是指其表面粗糙度均方根值（RMS）小于 1 纳米的光学表面，并且对其表面损伤程度和物理结构等也有严格的要求，比如具有较高的表面面形精度和较低的表面疵病（surface defect）和亚表面损伤（SSD），表面残余应力极小、具有完整的晶格结构等[4]。

2 浮法抛光

浮法抛光是以锡盘为抛光盘，采用浴式抛光方式的加工法。它是一种非接触式抛光方法，机床主轴转动精度要求很高且转速很快，一般为60～200rpm，既可用软质磨料又可用硬质磨料，关键是磨料的粒度和均匀性。为了增大工件与磨料的接触面积和碰撞概率，提高抛光效率，所用磨料粒度要小，最好为纳米量级，通常为20nm。……