本发明属于金刚石光学晶体材料领域，具体涉及一种提升单晶金刚石光学均匀性的方法。该方法具体包含以下步骤：1.通过激光平整化、抛光以及清洗获得表面平整、无多晶点的单晶金刚石；2.将所述晶体置于六面顶压机中，并设置具体工艺参数进行退火；3.退火结束后，采用分段式降温工艺将晶体缓慢降至常温常压；4.降温结束后对晶体进行表面处理。本方法能够有效提升金刚石的质量，降低金刚石的位错密度和应力双折射，并能显著提升金刚石的光学均匀性和光学透过率。使用本方法获得的单晶金刚石，可以满足拉曼激光增益介质的需求。