梯度折射率光学作为现代光学新的学科分支和前沿性研究课题，其尺寸为微米到毫米量级，是普通光学不可取代的特殊元件，它是由不同折射率的非均匀介质材料制备成的微透镜或透镜阵列，其折射率分布剖面分为径向、轴向和球向的非线性曲线。根据梯度折射率光学材料所具有的特殊光学性能，梯度折射率光学材料及其产品不仅可应用于微小光学成像器件，如传真机、复印机、扫描仪以及医用和工业内窥镜等多种微小图像传感器，而且在光通信领域，作为光学有源和无源器件的核心组成部分，在光准直器、互连器、隔离器、光滤波器、光开关、以及光纤耦合器等方面有着广泛的应用。
西安光机所早在上世纪70年代初就开始对梯度折射率材料进行了系统、深入的研究和开发，经过几十年的努力，该项目的研究取得重大进展，先后研制出5种梯度折射率光学玻璃材料配方及其微透镜系列。本世纪初，又成功地完成了径向梯度折射率透镜（又称自聚焦透镜）系列化产品的中试研发工作，为了加快推进项目的产业化进程，2001年，西安光机所投资组建了国内最大的自聚焦透镜生产企业——“飞秒光电科技(西安)有限公司”，现该公司已成为自聚焦透镜系列产品国内最大的生产供应商。
梯度折射率光学材料
梯度折射率透镜
在对梯度折射率玻璃材料进行研究的同时，我所还率先在国内开展了光聚合物微透镜及其阵列的研发，由于聚合物光学材料具有固有的高负热光系数，塑性强、重量轻、易于制造、价格低廉、数值孔径大、易于耦合等特点，对波导器件、集成光学和光生物传感器件有很大的吸引力，因此，是一个具有广泛应用前景的开发研究领域。目前，我所已成功研制出一套聚合物微透镜微喷打印装置。
聚合物微透镜阵列
在“梯度折射率光学材料及微透镜系列”项目的研究工作中，我所先后取得5项发明专利及4项实用新型专利，具有完全自主的知识产权。项目总体技术水平达到国际先进，同时在推进项目产业化的发展工作中还取得了显著的经济效益和社会效益。（综合处、科技处提供）
微喷打印装置
