光学微腔作为光学研究的重要工具具有广泛的应用前景,对信息技术产业进步有巨大的推动作用。光学微腔通过回音壁模式将光限制在很小的范围内进行传播,因而具有具有极高的品质因数、极小的模式体积和极窄的谱线宽度等特点。由于具备这些独特的优势,回音壁模式光学微腔成为光学微腔的研究热点,并已经得到了广泛的应用。目前光学微腔在低阈值激光器、高灵敏度传感器、窄线宽滤波器等方面得到了广泛而深入地研究,受到了人们的广泛关注。本文主要对超纯单晶氟化钙盘型腔进行了理论研究和实验研究。在回音壁模式微腔的研究背景、发展现状和应用现状的基础上,提出了本文的研究内容。首先重点阐述了氟化钙盘型腔的各项性能参数和损耗机制,进一步分析得出晶体光学微腔品质因数(Q)的主要限制因素是表面粗糙度和表面不洁净损耗。在理论研究的基础上,提出了用机械加工结合化学机械抛光制备氟化钙盘型腔的方法。详细介绍了氟化钙盘型腔的制备过程并分析了影响盘型腔表面质量的因素。氟化钙盘型腔制备完成以后,用共聚焦显微镜LEXT OLS4100对其粗糙度进行测试。粗糙度测试结果表明,该氟化钙盘型腔的粗糙度为53nm,达到了纳米级别的表面粗糙度。为了进一步测试氟化钙盘型腔的性能,搭建了氟化钙盘型腔耦合测试系统,测试结果表明所加工的氟化钙盘型的Q值为2.1×106。将实验研究结果和理论研究结果相结合可以得出结论:通过改进氟化钙盘型腔的加工方法和测试环境可以进一步提高氟化钙盘型腔的Q值。