随着光学系统的不断发展,对光学元件的制造技术,尤其是针对球面及自由曲面光学元件的表面精密抛光修形技术提出了更高的要求。其中光学元件的表面精密抛光修形技术经过长时间的发展,越来越多的工艺方法被应用到这种工艺过程中。伴随着激光技术与激光器制造技术的发展,超短脉冲激光加工被应用到加工透明光学材料的工艺过程中。通过对目前应用于球面及非球面自由曲面的抛光工艺技术的发展与研究现状进行总结与比较,可以得出超短脉冲激光抛光光工艺具有独特优势。本文针对飞秒激光加工透明电介质类光学材料的工艺中的关键理论与技术进行了研究,主要内容如下:（1）详细分析了超快激光脉冲去除透明电介质类光学材料的去除机理,材料内部的光电离过程和雪崩电离过程。结合K.K.Thornber雪崩电离方程与简化的Keldysh光电离方程,分析了超快激光脉冲与电介质类光学透明材料作用过程中的整个电离过程。（2）根据飞秒激光辐照下材料内部电离过程,推导材料去除深度与激光能量密度变化的解析模型。根据激光原理,并结合激光脉冲能量分布计算模型和材料孵化效应计算模型,建立了实用化的光学材料表面去除物理模型。（3）基于所建立的材料去除物理模型,结合材料表面几何模型,提出超短激光脉冲静态及动态作用于材料表面后材料表面形貌的计算方法。应用该计算方法,编写程序对不同加工参数下飞秒激光对光学材料的抛光过程进行数值模拟计算。结合数值计算结果分析不同加工参数对抛光表面质量的影响,并根据计算结果选择最优的飞秒激光抛光微晶玻璃材料的加工参数组合。（4）搭建飞秒激光抛光光学材料表面实验系统,进行飞秒激光抛光微晶玻璃材料工艺实验,并对数值模型计算得出的相关结论进行比对验证。