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铌酸锂晶体(LiNbO3,LN)具有居里温度高、自发极化强、机电耦合系数高、可掺杂性好等一系列优良特性,被广泛应用于非线性光学、铁电、压电、电光等领域,在非线性光学晶体中占据很大市场份额,享有“光学硅”的美誉,被称为“通用型”和“聪明型”晶体。LN晶体的硬度处于软脆晶体和硬脆晶体之间,具有强烈的温度和力学各向异性性能,因此具有非常低的损伤阀值及较高的脆性,传统的加工方法例如机械抛光、研磨、飞秒激光加工会出现划痕、磨料嵌入、塌边、断裂等加工缺陷,而LN晶体一般作为高性能的光学器件使用,表面粗糙度需要达到亚纳米级别,同时表面不能有任何缺陷,这些要求对铌酸锂的加工提出了严峻的挑战。针对传统加工出现的各种问题,本文采用化学机械抛光的方法,优化抛光液配方及工艺参数,使得在较高的材料去除率下,获得好的表面质量。本文提出通过固结磨料研磨、粗抛、精抛的加工工艺方法来加工铌酸锂晶片,采用固结磨料研磨时,可获得6.342μm的全局表面平整度,同时材料去除率达到1.3μm/min,研磨过后采用粗抛工艺去除研磨产生的损伤层,粗抛时选用氧化铝磨料和聚氨酯抛光垫,获得了420.3 nm/min的材料去除率,同时表面粗糙度为1.727nm,基本去除了研磨时表面产生的划痕,之后用配置的抛光液对铌酸锂晶片精抛,抛光液配方为1000 mL抛光液中含有次氯酸钠30 g、柠檬酸16g、二氧化硅(粒径20 nm)140 g、硅酸钠2g、pH值为10,不断优化机床工艺参数,获得了0.312 nm的超光滑低损伤表面,同时材料去除率达到341.5 nm/min,满足加工要求。采用能谱分析(EDS)和电化学实验对各种成分抛光液的化学腐蚀作用做了研究,通过扫描电镜和能谱图的方法,发现在抛光液中加入次氯酸钠之后表面含氧量上升,表面氧元素重量百分比从31.86%增加到34.51%,原子百分比从56.56%增加到66.62%,加入柠檬酸之后,氧元素的含量进一步上升,表面氧元素重量百分比从31.86%增加到37.1%,原子百分比从56.56%增加到74.89%,初步解释了材料去除率上升的原因；通过电化学实验测量不同抛光液的塔菲尔极化曲线,然后由塔菲尔极化曲线求得腐蚀电流及腐蚀电压,判断不同抛光液的腐蚀能力,以及研究不同pH值和氧化剂对抛光液腐蚀能力的影响,实验发现当抛光液中含有次氯酸钠、柠檬酸,同时pH值为11时,可以提高抛光液的腐蚀能力,获得较高的材料去除率,提高加工效率。