光學系統(tǒng)的應用范圍主要在制造工業(yè)。由于需要聚焦(射線引導)鏡頭，目前在醫(yī)療或航天技術(shù)方面的應用還常常受限。因為新的脈沖激光源產(chǎn)生的輻射強度，超過常規(guī)的玻璃透鏡和陣列器件。
石英玻璃或鉆石等替代光學材料則能提供更好的傳輸性能，耐受高輻射強度和機械環(huán)境影響的能力更強。然而，要加工這些材料很難，而且對自由成型鏡頭的質(zhì)量檢測大多只能依賴抽樣進行。
德國弗勞恩霍夫制造技術(shù)研究所(IPT)近日稱，將承擔由德國教研部資助的“數(shù)字光子生產(chǎn)”研究園區(qū)子項目“MaGeoOptik”，研究如何能使要求苛刻的石英玻璃或鉆石聚焦鏡頭的生產(chǎn)成本降低、質(zhì)量更高，從而開拓新的更大的光學產(chǎn)品市場。這種鏡頭主要用于高功率激光器。
研發(fā)內(nèi)容分三部分：一是研制石英玻璃鏡頭的高精度模具。迄今為止，精密光學器件主要通過研磨和拋光技術(shù)生產(chǎn)，但也可通過沖壓加工工藝，采用高達1400℃的溫度，以復雜的幾何形狀被制成。“MaGeoOptik”項目的核心是研究這種高溫玻璃的性能，并結(jié)合新的模具替代材料，如碳化硅或氮化硼陶瓷以及玻璃碳。
二是制定新的鉆石鏡頭拋光控制方案。目前，制造單晶金剛石光學元件只能通過研磨工藝，因為其結(jié)構(gòu)特性，這種極硬的材料很難被改造，因此，磨具在加工過程中磨損嚴重。研發(fā)人員計劃研發(fā)新的應用模型，制定相應的機軸控制軟件方案，使得生產(chǎn)具有復雜幾何形狀的鉆石鏡頭更快，成本更低，更適應商業(yè)市場。
三是建立對超精密自由成型鏡頭的100%無損檢測方法。該方法將是一種新的高精準的光學測量系統(tǒng)，用于檢測由石英玻璃或鉆石制造的鏡頭的特性。與現(xiàn)有的觸摸式方法相比，該方法的測量速度可提高六至十倍。此外，該方法可在生產(chǎn)現(xiàn)場直接使用，并能被集成到自動化生產(chǎn)過程中。
該項目的研究結(jié)果不僅可用于測試高功率激光器及其它未來應用領域的光學新材料，而且符合工業(yè)用途。
