德國(guó)研發(fā)新型光學(xué)測(cè)量系統(tǒng) 有望打開更大無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)

  光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍主要在制造工業(yè)。由于需要聚焦（射線引導(dǎo)）鏡頭，目前在醫(yī)療或航天技術(shù)方面的應(yīng)用還常常受限。因?yàn)樾碌拿}沖激光源產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度，超過(guò)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(xué)材料則能提供更好的傳輸性能，耐受高輻射強(qiáng)度和機(jī)械環(huán)境影響的能力更強(qiáng)。然而，要加工這些材料很難，而且對(duì)自由成型鏡頭的質(zhì)量檢測(cè)大多只能依賴抽樣進(jìn)行。
  德國(guó)弗勞恩霍夫制造技術(shù)研究所（IPT）近日稱，將承擔(dān)由德國(guó)教研部資助的“數(shù)字光子生產(chǎn)”研究園區(qū)子項(xiàng)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(xué)產(chǎn)品市場(chǎng)。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(xué)器件主要通過(guò)研磨和拋光技術(shù)生產(chǎn)，但也可通過(guò)沖壓加工工藝，采用高達(dá)1400℃的溫度，以復(fù)雜的幾何形狀被制成。“MaGeoOptik”項(xiàng)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(xué)元件只能通過(guò)研磨工藝，因?yàn)槠浣Y(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(guò)程中磨損嚴(yán)重。研發(fā)人員計(jì)劃研發(fā)新的應(yīng)用模型，制定相應(yīng)的機(jī)軸控制軟件方案，使得生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何形狀的鉆石鏡頭更快，成本更低，更適應(yīng)商業(yè)市場(chǎng)。
　三是建立對(duì)超精密自由成型鏡頭的100％無(wú)損檢測(cè)方法。該方法將是一種新的高精準(zhǔn)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，用于檢測(cè)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(cè)量速度可提高六至十倍。此外，該方法可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接使用，并能被集成到自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中。
　該項(xiàng)目的研究結(jié)果不僅可用于測(cè)試高功率激光器及其它未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域的光學(xué)新材料，而且符合工業(yè)用途。
　編輯點(diǎn)評(píng)
　新的高精準(zhǔn)的光學(xué)測(cè)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(wú)損檢測(cè)三部分組成，該方法在原有的傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量基礎(chǔ)之上升級(jí)了檢測(cè)精度和檢測(cè)方法，提高了工業(yè)制造業(yè)工作效率。