本文介绍了二元光学元件制作的基本情况，国外制作二元光学元件设备的发展情况及国内制作二元光学元件设备的现状。重点介绍了长春光机所研制的二元光学元件激光直接写入设备中机械总体方面的主要关键技术，给出了导轨、传动系统、回转轴系、调焦伺服机构的主要技术指标和完成情况。另外还介绍了临界角法的调焦原理及实现光学调焦的调焦机构。

利用临界角法检焦具有分辨力高、损失光能小、结构简单、系统调试容易的特点设计了亚微米级检焦系统。介绍了临界角法离焦检测的基本原理，通过合理假设，利用菲涅尔公式和高斯光学公式得到了离焦误差信号的计算公式。实验采用单光路临界角法，利用HeNe激光器、临界角棱镜、四象限光电探测器、信号采样电路、数据采集卡等元器件组成离焦检测系统，实现离焦信号的提取；通过数字滤波、归一化处理等技术得到离焦误差信号（FES），以此获得FES的大小和变化趋势与离焦量的关系曲线。实验表明，临界角法探焦系统静态分辨力〈15nm、线性范围可达±4μm，满足亚微米级检焦系统的设计要求。