单晶硅反射镜被广泛应用于各种光学系统中,其面形精度和表面粗糙度决定了光学系统的成像质量。单点金刚石车削得到的反射镜表面会残留规则的车刀纹结构,造成光的衍射和散射,影响光学系统的性能。消除车刀纹最有效的方法为车削后进行抛光处理,激光抛光以灵活性高、应用范围广、效率高、无污染等特点而优于其他抛光方式。本文研究激光抛光去除车刀纹的机理与工艺,研究内容如下:（1）利用COMSOL进行激光抛光的数值模拟研究,建立了二维瞬态仿真模型。通过对真实单晶硅表面轮廓进行拟合,得到拟合函数用以构建模型上表面。模型耦合了温度场和流动场,用移动网格（ALE）方法实现流体的流动,激光光源为移动的边界热源,熔池中的流体在表面张力和马兰戈尼力的作用下产生流动。（2）模拟分析了单脉冲和多脉冲作用下温度场、流动场、表面张力和马兰戈尼力、表面轮廓的演变过程。激光辐射使模型表面温度急速升高,达到熔点后形成熔池,粗糙表面在表面张力和马兰戈尼力作用下发生流动。若熔池存在时间过长,熔池表面会产生振荡,并且振幅逐渐衰减,振荡平整后流体在马兰戈尼力的主导下向熔池两边堆积产生新的波纹。模拟研究了激光功率、脉冲宽度、扫描速度和脉冲频率对抛光效果的影响机理和规律,用以指导实验中工艺参数的选择。（3）搭建了激光抛光实验平台,选用532 nm高斯脉冲激光器。模型验证实验得到熔池宽度误差为6.90%,线粗糙度误差为27.78%。单因素实验得到抛光后单晶硅表面粗糙度与离焦量、扫描速度、激光功率和扫描间距均呈U型分布关系,过大或过小的值均会使抛光效果不好。四因素四水平的正交实验得到各因素对表面粗糙度影响的主次关系为:离焦量＞扫描速度＞激光功率＞扫描间距,最佳工艺参数组合为:离焦量1.3 mm,扫描速度125 mm/s,激光功率2.47 W,扫描间距3μm。利用最佳工艺参数组合进行抛光实验,表面粗糙度从2.904 nm下降至0.478 nm,下降幅度达83.52%,在3～5μm的波段内镜面反射率提高了2.93%～4.73%。