大功率光纤激光器因其高转换效率、高可靠性、高光束质量、结构紧凑、胜任恶劣环境等特点而广泛应用于工业制造和国防军事等领域。近年来,大功率光纤激光器的输出功率已达万瓦甚至数十万瓦量级。然而,在长时间高功率运行过程中光纤激光器可能会发生输出功率下降、泵浦阈值增加以及性能不稳定的现象,即光暗化效应,导致器件的稳定性和使用寿命等服役性能大幅降低,成为其进一步发展和应用的瓶颈。从材料的角度来看,在高功率运转下,光纤端面或芯/包界面存在的杂质以及制备过程中产生的缺陷、裂纹等会形成强吸收点,导致光纤发生不可逆转的毁灭性损伤。因此必须尽可能减少激光玻璃和光纤中这些缺陷的存在,这对于采用管棒法制备光纤预制棒的非石英基特种激光玻璃来说尤其重要。为了研究探索强激光等极端条件下大功率光纤激光器中玻璃光纤微结构演变及暗化动力学过程所涉及的材料、物理和光学基础科学和应用问题,本实验室联合中国工程物理研究院开展了“极端条件下光纤微结构演变及暗化动力学过程研究（U1830203）”的研究工作。以此项目为契机,本文系统开展了三类常用特种激光玻璃（磷酸盐、锗酸盐和碲酸盐玻璃,分别简称为PAB、GGB和TTZ/TGZ玻璃）的表面处理研究,以期能够掌握特种激光玻璃的表面处理方法并阐明不同工艺条件下玻璃的表面/亚表面缺陷去除机理,为降低特种玻璃光纤芯/包界面损耗和提高其在极端条件下的抗损伤能力提供理论和实验基础。本论文共分为三章。第一章为绪论,首先介绍了大功率光纤激光器及光暗化效应的起因和抑制方法,随后综述了国内外有关石英和特种激光玻璃表面处理的研究进展,最后归纳总结了三类常用特种激光玻璃的结构和性质,并引出了本论文的研究目的和研究思路。第二章首先从热力学角度,分析了特种激光玻璃中各组成氧化物在酸中的反应几率,结果表明这些玻璃在酸中的刻蚀反应在常温下便可自发进行,且反应为放热反应。接着进一步分析了PAB玻璃在不同酸中的刻蚀速率以及刻蚀后的形貌,确定40%的氢氟酸作为PAB玻璃的刻蚀剂。在GGB玻璃中,分析了盐酸刻蚀GGB玻璃后的表面形貌及沉积物,得出沉积物的主要成分为Ge O2晶体,其由刻蚀后溶液中的Ge4+离子水解产生。在TTZ和TGZ玻璃中,系统研究了盐酸浓度、温度、刻蚀时间对其刻蚀速率和表面形貌的影响,结果表明盐酸很容易刻蚀碲酸盐玻璃。以此为基础,进一步研究了化学刻蚀对三种特种激光玻璃表面质量和透过率的影响,结果表明刻蚀会暴露出玻璃亚表面的缺陷和裂纹,同时加大对光的散射,导致玻璃粗糙度上升,透过率下降。后续经过热处理促使玻璃表面在表面张力作用下重新趋于平整,透过率恢复,粗糙度降至较低水平,有利于提高激光玻璃的抗激光损伤性能。第三章研究了不同抛光剂（CeO2,Al2O3,Fe2O3和Zr O2）对特种激光玻璃表面和亚表面缺陷的去除及研磨抛光后玻璃表面的杂质元素及其深度分布。结果表明,Zr O2为PAB和TTZ玻璃的最优抛光剂,而GGB玻璃的最优抛光剂为Ce O2。经最优抛光剂抛光后,PAB,GGB和TTZ玻璃表面的均方根粗糙度分别可达2.64,7.04和3.97 nm。此外,研磨和抛光后玻璃亚表面会残留大量的Fe、Si以及少量的抛光粉中的金属元素等杂质,并且它们主要分布在玻璃表面以下50 nm的深度范围内。采用激光标记法对盐酸轻度刻蚀前后玻璃表面的粗糙度进行了准原位测定,结果表明,通过浓盐酸（12 mol/L）刻蚀,玻璃的亚表面缺陷在非常短的时间（5 s）下即可暴露出来,从而增大了表面粗糙度。因此采用浓盐酸刻蚀特种激光玻璃时,应该将刻蚀控制在较短的时间,以将玻璃的亚表面缺陷刚好完全去除为最优。