德國研發新型光學測量系統 有望打開更大無損檢測市場

【中國化工儀器網 技術前沿】光學系統的應用範圍主要在製造工業。由於需要聚焦（射線引導）鏡頭，目前在醫療或航天技術方面的應用還常常受限。因為新的脈衝激光源產生的輻射強度，超過常規的玻璃透鏡和陣列器件。石英玻璃或鑽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量檢測大多只能依賴抽樣進行。

德國弗勞恩霍夫製造技術研究所（IPT）近日稱，將承擔由德國教研部資助的「數字光子生產」研究園區子項目「MaGeoOptik」，研究如何能使要求苛刻的石英玻璃或鑽石聚焦鏡頭的生產成本降低、質量更高，從而開拓新的更大的光學產品市場。這種鏡頭主要用於高功率激光器。

德國弗勞恩霍夫製造技術研究所（IPT）（來源：蘇商會）

研發內容分三部分：一是研製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生產，但也可通過衝壓加工工藝，採用高達1400℃的溫度，以複雜的幾何形狀被製成。「MaGeoOptik」項目的核心是研究這種高溫玻璃的性能，並結合新的模具替代材料，如碳化硅或氮化硼陶瓷以及玻璃碳。

二是制定新的鑽石鏡頭拋光控制方案。目前，製造單晶金剛石光學元件只能通過研磨工藝，因為其結構特性，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。研發人員計劃研發新的應用模型，制定相應的機軸控制軟體方案，使得生產具有複雜幾何形狀的鑽石鏡頭更快，成本更低，更適應商業市場。

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，用於檢測由石英玻璃或鑽石製造的鏡頭的特性。與現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，該方法可在生產現場直接使用，並能被集成到自動化生產過程中。

該項目的研究結果不僅可用於測試高功率激光器及其它未來應用領域的光學新材料，而且符合工業用途。

編輯點評

新的高精準的光學測量系統，主要由研製石英玻璃鏡頭的高精度模具、新的鑽石鏡頭拋光控制、超精密自由成型鏡頭的100％無損檢測三部分組成，該方法在原有的傳統光學測量基礎之上升級了檢測精度和檢測方法，提高了工業製造業工作效率。

（原標題：德國研發聚焦鏡頭製造和質量檢測新技術）

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