In der Werkstofftechnik bezeichnet der Begriff Linse (engl. lens) ein optisches Element mit gekrümmten oder plan-parallelen Grenzflächen, das den Verlauf elektromagnetischer Strahlung – meist im UV‑, sichtbaren oder IR‑Bereich – durch Brechung gezielt verändert. Für die materialspezifischen Eigenschaften von Linsen sind der Brechungsindex, die Dispersion, die Absorptionskoeffizienten sowie mechanische und thermische Kennwerte entscheidend.

Typische Linsenwerkstoffe sind Oxidgläser (z.B. Borosilikat-, Krongläser), Fluoride, Silizium- und Germaniumkristalle für den IR-Bereich sowie polymerbasierte optische Werkstoffe. Die gezielte Dotierung und Strukturierung dieser Materialien erlaubt die Einstellung des Brechungsindexprofils und der Abbe-Zahl, wodurch Abbildungsfehler (sphärische Aberration, Chromasie) minimiert werden können.

Aus werkstofftechnischer Sicht stehen neben der optischen Transparenz auch chemische Beständigkeit, Temperaturstabilität, Strahlungsresistenz und Verarbeitbarkeit (Schmelzen, Pressen, Schleifen, Polieren oder Replikation bei Polymeren) im Fokus. Für Präzisionsoptiken, etwa in Mikroskopie, Lithografie oder Faseroptik-Koppelelementen, sind Oberflächenrauheit im unteren Nanometerbereich und geringe Volumendefekte (Einschlüsse, Spannungen) erforderlich.

Fortgeschrittene Konzepte umfassen gradientenoptische Linsen (GRIN-Linsen), diffraktive optische Elemente und metasurface-basierte „Flachlinsen“, bei denen strukturierte funktionale Schichten anstelle makroskopischer Krümmungen die Wellenfront formen. Hierbei rücken nanoskalige Strukturkontrolle, Dünnschichttechnologien und präzise Charakterisierung der lokalen optischen Konstanten in den Mittelpunkt der werkstoffwissenschaftlichen Forschung.