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应用光学研究所主要从事应用光学的研究工作，具体结合国家自然科学基金、省产学研和苏州市工业项目展开相应的应用研究。重点满足航空航天、军事、工业等领域对精密光学元件的需求，着重于精密光学元件的设计、数控加工工艺和检测技术，研发具有自主知识产权的产品和技术。研究所在满足机构建设定位的前提下，支撑光学工程硕士点的招生与建设，在此基础上，建设以博士为主要成员的科研团队。

研究建立通用的光学元件的设计数学模型，在掌握主流光学软件的接口标准的基础上，研制具有自主产权的光学设计软件。 根据设计的光学元件模型，在精雕机和抛光机的基础上，借助3D设计软件，研发光学元件的加工工艺。 在以色列ROTLEX公司Classplus-2000面型检测仪和美国zygo公司激光干涉仪基础上研究适用不同情况的光学元件的检测系统。