蓝宝石（Sapphire，分子式为Al₂O₃）单晶是一种优秀的多功能材料。具有硬度高，熔点高，透光性好，电绝缘性优异，热传导性良好，化学性能稳定等特点。同时它属于三方晶系离子晶体，是典型的难加工硬脆材料。目前所采用的传统的抛光方法难以获得理想的无损伤表面，且抛光效率和成品率低。本文针对蓝宝石抛光过程中难以解决的表面质量问题，提出了蓝宝石抛光的一种新方法—短波长激光抛光蓝宝石。分别采用绿光激光（λ=532nm）和紫外光激光（λ=355nm）抛光蓝宝石，通过测量蓝宝石抛光表面粗糙度，以及显微观测抛光表面形貌，分析激光脉冲能量密度（脉冲能量、聚焦光斑直径）、扫描速度、激光入射角、激光扫描方式等主要因素对激光抛光蓝宝石过程的影响规律。首先，采用激光打孔实验方法确定破坏蓝宝石表面的损坏阈值（能量阈值），从而确定抛光过程中合适的能量密度范围。本文实验获得：绿光激光条件下蓝宝石的能量阈值范围为2.3J／cm²—3.1J／cm²，紫外光激光条件下蓝宝石的能量阈值1.91J／cm²。通过分析激光扫描过程中光斑重合率与扫描速度的关系，确定扫描速度范围。通过研究，本文得出以下主要结论：1．绿光激光和紫外光激光能有效去除蓝宝石材料。绿光激光去除材料体积较大，与绿光激光抛光蓝宝石相比较，紫外光激光抛光抛光蓝宝石可获得更好的抛光表面质量。2．激光脉冲能量对绿光激光抛光和紫外光激光抛光有着不同的影响。绿光激光抛光过程中，随着激光脉冲能量的增大，蓝宝石抛光表面粗糙度增大；但脉冲能量增大到一定值后，表面粗糙度呈现减小的趋势。紫外光激光抛光过程中，随着脉冲能量的增大，蓝宝石抛光表面粗糙度逐渐减小，达一定值后，表面粗糙度的变化趋于平缓。3．激光扫描速度对绿光激光抛光和紫外光激光抛光有着不同的影响。绿光激光抛光时，随着扫描速度的增大，蓝宝石抛光表面粗糙度减小；但扫描速度增大到一定值后，表面粗糙度呈现增大的趋势。紫外光激光抛光过程中，随着扫描速度的增大，蓝宝石抛光表面粗糙度值增大。4．激光光束入射角对绿光激光抛光和紫外光激光抛光有着相似的影响作用。增大激光光束入射角，可明显改善蓝宝石抛光表面质量。5．扫描方式对激光抛光蓝宝石过程有着明显的影响。在绿光激光抛光和紫外光激光抛光过程中，蓝宝石工件抛光后旋转一定的角度，再进行抛光，可获得较好的蓝宝石抛光表面。且旋转抛光次数增加，蓝宝石抛光表面粗糙度减小。