针对紫外光学系统对氟化钙(Calcium fluoride,CaF2)晶体高精度、超光滑表面的加工要求,提出通过化学机械抛光(Chemically mechanical polishing,CMP)获得超光滑的表面,并利用离子束抛光(Ion beam figuring,IBF)进一步提升其面形精度的超精密加工工艺新方法。对CaF2晶体表面粗糙度和表面形貌随着CMP去除深度的演化规律进行试验研究,发现CMP可有效去除传统机械研磨抛光过程产生的划痕,并获得表面粗糙度为0.268 nm RMS(0.94 mm 0.7 mm)的超光滑的表面;对CaF2晶体表面粗糙度随IBF中离子入射角度和去除深度的演化规律进行试验研究,发现IBF后CaF2晶体表面变得粗糙,且在入射角度为40°左右时变粗糙的程度最小。因此,利用离子束倾斜40°对CMP后的CaF2晶体平面进行表面面形误差修正,得到面形精度13.14 nm PV,1.06 nm RMS和表面粗糙度为0.281 nm RMS的高精度、超光滑CaF2晶体表面。