德國研發(fā)新型光學測量系統(tǒng) 有望打開更大無損檢測市場

  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)療或航天技術方面的應用還常常受限。因為新的脈沖激光源產生的輻射強度，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量檢測大多只能依賴抽樣進行。
  德國弗勞恩霍夫制造技術研究所（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(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。這種鏡頭主要用于高功率激光器。

  研發(fā)內容分三部分：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生產，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(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，并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。
　編輯點評
　新的高精準的光學測量系統(tǒng)，主要由研制石英玻璃鏡頭的高精度模具、新的鉆石鏡頭拋光控制、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(tǒng)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(yè)制造業(yè)工作效率。