השלבים העיקריים בתהליך ייצור אופטי אופייני כוללים עיצוב, שיוף, ליטוש צמצם מלא, ולפעמים כלי קטן ליטוש 1-3. עם ביקוש גובר לרכיבים אופטיים באיכות גבוהה עבור מערכות הדמיה ולייזר, שם כבר התקדמות משמעותית בייצור אופטי בעשורים האחרונים. לדוגמא, דיוק, הסרת חומר דטרמיניסטית ניתן כיום בעיצוב ותהליכי טחינה עם התקדמות במחשב נומרית מבוקרת מכונות עיצוב זכוכית (CNC). באופן דומה, טכנולוגיות ליטוש כלי קטן (למשל, על פני השטח בשליטת מחשב אופטי (CCOS), יון להבין, וגימור מגנט rheological (MRF)) הוביל להסרת חומר דטרמיניסטית ושליטה דמות פני השטח, ובכך להשפיע על תוקף תעשיית הייצור האופטית. עם זאת, שלב ביניים של תהליך הגימור, ליטוש צמצם מלא, עדיין חסר גבוה דטרמיניזם, בדרך כלל דורש opticia המיומןns לבצע מרובה, לעתים קרובות מחזורים ארוכים, איטרטיבי עם שינויים בתהליך מרובים כדי להשיג לדמות המשטח הרצויה 1-3.
המספר הגדול של שיטות ליטוש, משתני תהליך, וכימית המורכבים ואינטראקציות מכאניות בין חומר, הברכיים וslurry 3-4 עשה את זה מאתגר להפוך ליטוש אופטי מ'אמנות 'למדע. כדי להשיג ליטוש צמצם מלא דטרמיניסטי, שיעור הסרת חומר יש להבין היטב. מבחינה הסטורית, שיעור הסרת חומר שתואר על ידי משוואת פרסטון שימוש נרחב 5
(1)
שם ד"ה / dt הוא שיעור העובי הממוצע ההסרה, p k הוא קבוע פרסטון, σ O הואהלחץ המופעל, וr V הוא המהירות היחסית הממוצעת בין החומר והחיק. איור 1 מתאר באופן סכמטי את המושגים הפיזיים המשפיעים על שיעור הסרת חומר כפי שתואר משוואת פרסטון, כולל וריאציות מרחב ובזמן במהירות ובלחץ, הבדלים בין לחץ יישומית ובפיזור לחצים שחוויות חומר, ואת השפעות חיכוך 6-8. בפרט, הפצת הלחץ הממשית שחוותה לחומר נשלטת על ידי מספר התופעות (שתוארו בפירוט במקום אחר 6-8) שמאוד משפיע על תוצאת דמותו של חומר משטח. כמו כן, במשוואת פרסטון, תופעות המיקרוסקופיות ומולקולריות הרמה מקופלות במידה רבה לקבועה מקרוסקופית פרסטון (עמ 'יא), המשפיע על שיעור הכולל חומר להסרת, מיקרו-חספוס, ואפילו מגרד על החומר. מחקרים שונים הרחיבו המודל של פרסטון לחשבון לאינטראקציה בין חלקיקים-pad-חומר slurry המיקרוסקופי להסביר שיעור הסרת חומר וmicroroughness 9-16.
כדי להשיג שליטה דטרמיניסטית של דמות פני השטח במהלך ליטוש צמצם מלא, כל אחת מהתופעות שתוארו לעיל צריך להיות מובן, לכמת ולאחר מכן בשליטה. האסטרטגיה מאחורי מתכנס פוליש היא לחסל או לצמצם את הגורמים בלתי רצויים של הסרת חומר לא אחידה, בין אם באמצעות עיצוב לטש מהונדס או על ידי שליטה בתהליך, כך שההסרה מונעת רק על ידי חוסר ההתאמה לחומר-חיק בשל צורת חומר 7,17- 18. איור 2 מדגים כיצד צורה לחומר יכולה לגרום להתכנסות מבוססת על רעיון חוסר ההתאמה לחומר-חיק. שקול חיק שטוח וחומר היפותטי של צורה מורכבת שמוצגת בפינה השמאלית העליונה. חוסר התאמת גובה הממשק (המכונה הפער, Δh OL) משפיעה על חלוקת לחץ ממשק (σ) כ:
תוכן "fo: לשמור-together.within-page =" תמיד ">

(2)
כאשר h הוא שיעור המתאר קבוע שבו הלחץ יורד עם עלייה בפער Δh OL 6. בדוגמא זו, יש לחומר הלחץ הגבוה ביותר המקומי במרכז (ראה שמאלי תחתונה של איור 2), ומכאן מיקום זה יהיה לצפות בשיעור הסרת חומר הראשוני הגבוה ביותר במהלך ליטוש. כחומר מוסר, פרש הלחצים בין החומר יקטן כתוצאה מירידה בחוסר ההתאמה לחומר-חיק, והחומר יתכנס לצורה של ההקפה. בהתכנסות, פיזור לחצים לחומר, ולכן הסרת חומר, יהיה אחיד על פני החומר (ראה בצד ימין של איור 2). דוגמא זו ממחישה לחיק שטוח, howevאה, אותו הרעיון חל על הברכיים כדוריות (או קעור או קמור). שוב, תהליך התכנסות זה עובד רק אם כל התופעות האחרות המשפיעות על אי-אחידות חומר המרחבית בוטלו. ההקלות פרוצדורליים והנדסה הספציפיות שיושמו בפרוטוקול הפוליש מתכנס מתוארות בדיון.
הפרוטוקול המתואר במחקר הבא הוא התהליך מתכנס הפוליש במיוחד עבור חומר זכוכית סיליקה 26.5 סנטימטר רבוע התמזגו החל ממשטח קרקע משובח. ב 8 שעות של ליטוש (4 שעות / שטח), לחומר זה יכול להשיג שטיחות מלוטשות של λ ~ / 2 עם איכות גבוהה מאוד לפני שטח (כלומר, צפיפות שריטה נמוכה).