鈉鈣硅酸鹽玻璃用傳統(tǒng)機(jī)械拋光的表面形貌如圖1所示，表面存在形狀不規(guī)則、間距不一、深淺不同的溝槽，用劑量1x1017ions/cm2的N+離子拋光后的形貌如圖2所示，拋光溝槽分布比較均勻，溝槽之間的間距縮短，溝槽高層度減小。
　　
　　中鉛晶質(zhì)玻璃用傳統(tǒng)化學(xué)拋光后的表面形貌如圖3所示，觀察到玻璃表面仍有殘留氟化物鹽類附著物。圖4為劑量1x1014ions/cm2的N+離子束拋光后的中鉛玻璃表面，殘留的氟化物鹽類已去除，有表面產(chǎn)生離子束轟擊的溝槽，溝槽間距為100〜130nm，分布較均勻。當(dāng)離子束拋光的劑量增加到1x1017ions/cm2時，拋光后的表面如圖5所示，溝槽變得很細(xì)而密集，間距只有幾十納米，離子束拋光效果較好。中鉛玻璃的硬度為4240MPa，而鈉鈣玻璃硬度為4935MPa，中鉛玻璃的硬度較低，故離子束拋光效果尤佳。另一方面鈉鈣玻璃中堿金屬含量比中鉛玻璃要高，而堿金屬離子容易被濺射，在同一劑量下進(jìn)行離子束拋光，鈉鈣玻璃形成的溝槽比中鉛玻璃要寬和深。離子束拋光時，入射的離子轟擊玻璃表面對玻璃原子進(jìn)行彈性碰撞，入射離子一部分被派射，另一部分注入到玻璃表面中。玻璃表面原子（離子）受離子轟擊后，有一些原子（離子）立即被濺射出來，即初次濺射原子（離子)，還有一些原子被注入離子轟擊后產(chǎn)生位移，位移的原子（離子）再被濺射出來，成為二次濺射原子（離子）。
　　
　　由于離子束拋光主要依靠濺射玻璃表面原子（離子）而拋除的，所以會引起玻璃表面成分、結(jié)構(gòu)和折射率的變化，也會有表面殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，對折射率變化有嚴(yán)格要求的玻璃材料，要慎用此方法。

　　
　　電子束拋光是利用高速的電子束經(jīng)聚集線圈和偏轉(zhuǎn)線圈后進(jìn)入玻璃表面一定高層度，與表面成分中原子核和電子發(fā)生相互作用，其能量傳遞主要通過電子與玻璃表面層成分中原子碰撞，所傳遞能量以熱能的形式傳遞給表面原子，使玻璃表面溫度迅速升高，達(dá)到軟化點(diǎn)以上熔融溫度，由于表面張力作用形成自由表面，達(dá)到拋光目的。
　　
　　電子束拋光的能量非常重要，能量過高，反而使表面形成缺點(diǎn)。本文作者采用不同能量脈沖電子束對磷硼酸鹽玻璃進(jìn)行試驗[15]。電子束能量分別為19.869keV和23.807keV，束流為102〜103A/cm2，束流面積750px2，脈沖0.8〜2嘩，能量密度1〜6J/cm2的電子束與玻璃表面相互作用后的表面形貌顯微照片如圖6和7所示，圖6電子束能量為19.869keV，圖7電子束能量為23.807keV。用Zygo5022-3D激光表面粗糙度測定儀測出電子束能量19.869keV與玻璃作用后，玻璃表面粗糙度僅為幾個納米，而電子束能量23.807keV與玻璃作用后玻璃表面粗糙度高達(dá)200nm，再結(jié)合顯微照片來對比，充分說明電子束能量密度過大，與玻璃表面作用時，能量沉積太大，玻璃表面加熱和冷卻過快，導(dǎo)致Griffith裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，產(chǎn)生樹枝狀交叉裂紋，顯微硬度也有所下降，顯然高能量電子束并不適合玻璃拋光。
　　
　　激光拋光也是利用高能量密度激光束輻照玻璃，導(dǎo)致玻璃表面瞬時熔融，由于熔融玻璃表面張力作用，使表面光滑平坦。為了防止玻璃表面冷卻過快產(chǎn)生較久應(yīng)力，還需要采用微波加熱。激光波長為10.6^m易被玻璃吸收，激光器功率為200W，束斑直徑8mm。輔助加熱用微波功率2kW，頻率2.45GHz。用紅外溫度計測量玻璃表面和玻璃體內(nèi)溫度。

　　
　　當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg為455°C，拋光時控制表面溫度為700°C，嚴(yán)格控制表面溫度和內(nèi)部溫度的相差值，防止產(chǎn)生較久應(yīng)力。拋光時玻璃樣品旋轉(zhuǎn)，激光作x-y方向掃描，并根據(jù)紅外測量出的表面溫度來控制激光的加熱。拋光時間很短，從幾秒到幾十秒，拋光質(zhì)量很高，可達(dá)到光學(xué)表面質(zhì)量。等離子體輔助拋光(?人。均[17]是在等離子體激勵下的化學(xué)反應(yīng)而拋除玻璃表面，實質(zhì)上是一種化學(xué)拋光，與傳統(tǒng)化學(xué)拋光不同的是反應(yīng)物和生成物均為氣體，而且是在射頻(rf)激勵下生成活性粒子體，此活性粒子體與玻璃表面成分反應(yīng)，生成易揮發(fā)性氣體而排出，達(dá)到表面拋光的目的。
　　
　　石英玻璃可用CF4為拋光氣體，拋光時與玻璃反應(yīng)產(chǎn)生SiF4與C02，在真空下進(jìn)行，不產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，不會產(chǎn)生亞表面破壞，拋光球面和非球面難易程度相當(dāng)。Perkin-Elmer公司已用此方法拋光了小0.5~1m非球面光學(xué)玻璃鏡片，粗糙度小于0.5nm。
　　
　　3結(jié)論
　　
　　為了達(dá)到非常高準(zhǔn)確度和較低粗糙度的要求，無論接觸式和非接觸式拋光均首先建立數(shù)學(xué)模型，再確定計算工具的路線及駐留方程，由計算機(jī)控制的執(zhí)行元件進(jìn)行加工，并及時進(jìn)行表面測量再與預(yù)期面形進(jìn)行比較，然后反饋到計算機(jī)，修正拋光路線與駐留方程，通過操作控制帶由執(zhí)行元件進(jìn)行加工，如此周而復(fù)始地循環(huán)直到預(yù)期的面形精度與粗糙度為止。
　　
　　除了計算機(jī)系統(tǒng)以外，拋光面形的測量非常重要，只有測量準(zhǔn)確，才能準(zhǔn)確拋光，近年來發(fā)展了利用相移技術(shù)和外差干涉技術(shù)，測量超光滑表面的粗糙度，如美國WYK0公司的T0R0-3D，美國ZYZ0公司的MAXIM_3D和ZYG0-5500。掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)也可用來測量表面粗糙度。
　　
　　在接觸式拋光技術(shù)中，磁流變拋光(RMF)特別適合于非球面等復(fù)雜面形，拋光時間比較短，可在幾分鐘內(nèi)使拋光面形偏差值達(dá)到，粗糙度小于1nm，具有廣闊的發(fā)展前景。
　　
　　非接觸式拋光中，除激光外，離子束、電子束以及等離子輔助拋光，樣品均需要放在真空室內(nèi)，優(yōu)點(diǎn)是減少了污染，缺點(diǎn)是拋光產(chǎn)品尺寸受到真空室大小的限制。
　　
　　電子束和激光拋光均系瞬間加熱表面拋光，拋光時間僅有幾秒到十秒，加熱和冷卻速度更快，使玻璃表面急熱急冷而易開裂，同時也易使表面輕微變形，為防止急熱急冷，可采用微波輔助加熱等措施，但亞表面層結(jié)構(gòu)變化很難防止，加之設(shè)備復(fù)雜，影響了推廣。
　　
　　離子束為濺射拋光，表面不會變形和產(chǎn)生嚴(yán)重應(yīng)力和裂紋，不需要輔助加熱，只要控制離子束的能量和劑量，可將離子束對玻璃表面影響降到較低。國外已建造大型離子束拋光機(jī)，特別適用于非球面及花瓣形等復(fù)雜面形。
　　
　　離子束拋光和等離子體輔助拋光均為非接觸式拋光技術(shù)的發(fā)展方向。