脉冲压缩光栅是实现高能量激光的核心光学元器件，其制造过程中产生的表面污染物和微结构缺陷成为限制高功率激光系统发展的技术瓶颈，为了提升光栅的激光诱导损伤阈值，提出利用磁性复合流体进行脉冲压缩光栅（PCG）后处理抛光研究。对抛光前后光栅样品的微观结构，表面形貌、表面粗糙度、衍射效率和激光诱导损伤阈值等参数进行测量，进行抛光前后光栅表面质量和光栅性能的评估。研究发现，磁性复合流体抛光能够在不破坏实际光栅结构的前提下抑制加工过程产生的毛刺，微结构缺陷等；经3 min抛光后，光栅顶部表面粗糙度从21.36 nm下降到3.73 nm；激光诱导损伤阈值从2.8 J/cm²提高到3.8 J/cm²，抗激光损伤性能提升35.7%，且不影响衍射效率。实验结果表明：磁性复合流体抛光是一种可以提高光栅元件表面质量，提升光栅元件光学性能的有效方法。

为了实现熔石英元件的高效低缺陷加工，研究了基于磁辅助抛光技术的元件材料去除特性和表面质量形成机制。采用不同抛光间隙和不同铁粉体积比的磁性抛光液对研磨后的熔石英元件进行磁辅助抛光，并对元件材料去除率、抛光斑轮廓、表面粗糙度和透过率进行评价，结合空间磁感应强度仿真和抛光压力分析，确定加工参数对元件加工效率和表面质量的影响规律。结果表明：材料深度去除率随空间磁感应强度的增强呈幂函数上升且随抛光液中铁粉体积比增加而显著提升，低空间磁场强度和低铁粉体积比的抛光液有利于促进以化学去除为主的磁辅助弹性抛光从而获得光洁表面。小抛光间隙（0.5 mm）及高铁粉体积比（14.18%）的抛光液可实现最大材料深度去除率0.439 2 μm/min和体积去除率1.49×10^-4 mm³/min，大抛光间隙（1.5 mm）及低铁粉体积比（9.93%）的抛光液能够获得粗糙度R_a低至8.1 nm的光滑表面。

针对深孔内壁光整加工效率与质量较低的技术问题，在传统针式磁性复合流体（Magnetic Compound Fluid，MCF）抛光工具头的基础上增加辅助磁场块，提出基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光工具及加工方法。利用COMSOL Multiphysics建立永磁铁磁场组合模型，设计磁场均匀的h形抛光工具头结构；建立MCF深孔抛光磁场与流场模型，进行磁流耦合仿真，分析MCF流体流动特性；以黄铜H62材料为样件，展开不同抛光工艺参数实验，对抛光前后样件的表面形貌、粗糙度和材料去除率进行分析，并验证了仿真模型。实验结果表明：当采用h形抛光工具头两磁铁水平间距为8 mm，抛光转速为1 400 r/min，抛光间隙为1 mm，氧化铝磨粒粒径为0.5 μm时，表面粗糙度为173 nm，材料去除率为0.84 mg/min，获得最佳抛光效果，且采用h形抛光工具头产生的抛光效果要比针式抛光工具头产生效果更佳。基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光方法能有效改善孔内壁表面质量，实验结果证明了方法的有效性，为后续的应用奠定基础。

砷化镓因其良好的光电特性被广泛应用于电子与半导体领域, 为推动砷化镓解理加工技术, 对砷化镓材料力学特性的各向异性进行计算并分析。本研究对砷化镓各个晶面之间的夹角、面间距、原子的密度等结构参数进行计算, 基于广义胡克定律结合压痕实验, 分析砷化镓材料表层弹性模量、泊松比、剪切模量、硬度、断裂韧性等力学特性在{100}晶面沿不同晶向力学性能的变化规律。结果表明: 砷化镓不同晶面间结构参数的不同是导致砷化镓力学特性呈现各向异性的主要原因; 砷化镓在{100}晶面上弹性模量、泊松比、剪切模量的各向异性均呈现出周期性变化, 且{100}晶面的剪切模量为恒值59.4 GPa; 砷化镓{100}晶面硬度的各向异性变化幅度较小, 断裂韧性变化幅度较大, 最小值为0.304 MPa·m^1/2, 位于<110>晶向, 确定<110>晶向是裂纹最容易扩展的晶向。