随着超光滑光学元件市场需求的急剧增长，对光学元件性能要求愈来愈高。高精度的光学器件能够有效提高系统 轻量化、集成化程度，应用领域不仅仅涉及信息及通讯、空间、安全及防御等工业 领域，而且也涉及健康、能源、环境等社会发展领域。目前一些成像、 照明和、能源系统，皆已广泛采用了微结构表面的设计，形成了每年以万亿美元计的全球市场。光学难加工材料的种类繁多，目前主要集中在硅、锗、微晶玻璃及其掺杂复合材料等，在加工时表现出的低塑性、易脆破坏性、微裂纹以及表面层组织易破坏等问题增加了其加工难度，从而导致工件的加工表面质量差、能耗大、效率低、可加工结构简单，因此光学难加工材料高精高效加工，是扩展其应用过程亟需解决的问题。

针对光学元件高精、高效去除要求，提出了磁流变抛光技术。磁流变抛光技术（Magnetorheological Finishing,MRF）是20世纪90年代初Kordonski等人基于磁流变效应提出的一种新型的光学表面柔性加工方法。如图1所示，利用磁流变液在高强度梯度磁场作用下产生的磁流变效应使磁流变液快速硬化形成具有一定剪切强度的抛光头。磁流变效应可以夹持和约束磁流变液中的磨料颗粒，使具有一定剪切强度的抛光头中处于半固着状态的磨料颗粒与工件发生相对运动，工件表面前几道加工工序留存下来的微小缺陷将被以剪切方式去除。加工过程中去除过程稳定，加工后，工件表面残余应力小、基本无亚表面损伤，已被证明是一种有效的超光滑、低损伤的确定性新型光学元件、半导体材料表面抛光技术。
     
            图1：磁流变抛光原理

基于磁流变抛光技术已经做了这个装置，如图2所示，是我们已经有的集群磁流变抛光装置，装置中间是抛光盘，上面放置磁流变抛光液，防止磁流变抛光液飞溅，抛光盘要有一定的深度，抛光盘下面放置强力圆柱形磁铁。抛光盘上部是装置夹具，其作用是夹紧所要抛光的光学元件。集群磁流变抛光装置的驱动系统用了三个步进电机和一个无刷电机，无刷电机驱动抛光盘的旋转，防止磁流变抛光液飞溅，通过磁流变抛光装置的控制系统，将抛光盘转速维持在60r/min。两个步进电机在磁流变抛光装置的两侧来控制夹具的升降，一个步进电机来控制抛光盘在平面上运动。抛光盘内部可以放置三个永磁铁，让磁流变液能够在抛光盘上呈现堆状，永磁铁的位置适中。使永磁铁在抛光盘内更牢固，让放置永磁铁的底盘留出凹槽。在集群磁流变抛光装置的驱动系统下，防止磁流变抛光液飞溅，抛光盘围挡高度要合适。该装置可以有效地实现对光学元件的抛光，可控制夹具和抛光盘的运动，实现磁流变抛光装备的可行性。
           
                 图2：目前已有的磁流变抛光装置

基于此装置磁流变抛光装置无法控制磁场，导致对磁流变抛光带来不便，抛光精度和抛光效率低，此外磁流变抛光液无法有效回收和再利用。下一步计划要将装置改进，主要体现在以下几个方面：设计一种通过电源开关控制磁场的电磁铁装置，通过电源开关来控制磁场。通过仿真软件和物理模型来对可控磁场优化仿真。此外设计高效的磁流变抛光液循环利用装置，利用液体回收系统将使用过的磁流变抛光液回收。