全固态红、绿、蓝激光器和强光源的研究和开发已经形成世界性的势潮,这类激光系统所使用的非线性光学晶体的需求也日益增加,我国在非线性光学晶体的人工生长方面有着较强的优势,但在晶体超精密加工方面,却落后许多。本论文采用Logitech PM5精密研磨抛光机超精密加工以LBO晶体为代表的非线性光学晶体硬脆材料,获得高精度的各个晶体表面质量特征参数,减少晶体超精密加工对经验的依赖,探索硬脆材料超精密加工的产业化工艺。化学机械抛光是超精密加工技术中最重要的方法之一,作者首先调研化学机械抛光的材料去除和超光滑表面形成机理,研究原子级材料去除机理,提出对化学机械抛光材料去除和超光滑表面形成的理解;并以LBO晶体为例详细描述化学机械抛光过程中材料去除和超光滑表面形成。从理论上分析化学机械抛光技术中各输入参数对加工表面质量特征参数的影响。然后,实验详细研究各个参数及辅料等对LBO晶体超精密加工过程中各个质量特征参数的影响。特别是化学机械抛光过程,研究抛光粉、抛光垫、压力和转速等参数分别对表面平面度、表面粗糙度和材料去除率等抛光质量特征参数的影响。通过实验研究,综合优化稳定LBO晶体超精密加工工艺,获得表面平面度优于λ/10,表面粗糙度优于0.2nm RMS,微观损伤很少的高精度晶体超光滑表面。根据LBO晶体超精密加工技术研究,超精密加工其他硬脆材料,如:Nd:YAG透明陶瓷,K9玻璃,KTP晶体等,并获得高精度的样品表面;成功实现超精密加工技术的推广,并为硬脆材料超精密加工的产业化工艺奠定基础。