前景
光學玻璃是光電技術産業的基礎和重要組成部分。特别是在20世紀90年代以後，随着光學與電子信息科學、新材料科學的不斷融合，作為光電子基礎材料的光學玻璃在光傳輸、光儲存和光電顯示三大領域的應用更是突飛猛進，成為社會信息化尤其是光電信息技術發展的基礎條件之一。
據《中國光學玻璃制造行業産銷需求與投資預測分析報告前瞻》數據顯示随着國内經濟持續、穩定發展，中國光學玻璃制造行業發展迅猛。根據國家統計局數據顯示，2010年，光學玻璃制造行業規模以上企業數量達246家，行業全年實現銷售收入為234.05億元，同比增長53.70%;實現利潤15.37億元，同比增長87.10%;資産規模達到264.50億元，同比增長77.49%。由于光學玻璃制造行業以國内銷售為主，金融危機對其影響相對較小，行業依然表現出較好的增長勢頭。
近年來，中國已經逐漸成為世界上重要的光學玻璃制造生産基地。國外企業加速進入中國，與國内企業組建合資公司，經過激烈的市場競争的錘煉，三資企業已經成為了中國光學玻璃制造行業的競争主體，民營企業緊随其後。
正文
光學玻璃用于制造光學儀器或機械系統的透鏡、棱鏡、反射鏡、窗口等的玻璃材料。包括無色光學玻璃(通常簡稱光學玻璃)、有色光學玻璃、耐輻射光學玻璃、防輻射玻璃和光學石英玻璃等。光學玻璃具有高度的透明性、化學及物理學(結構和性能)上的高度均勻性，具有特定和精确的光學常數。它可分為矽酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物和硫系化合物系列。品種繁多，主要按他們在折射率(nD)-阿貝值(VD)圖中的位置來分類。傳統上nD>1.60，VD>50和nD55的各類玻璃定為冕(K)玻璃，其餘各類玻璃定為火石(F)玻璃。冕玻璃一般作凸透鏡，火石玻璃作凹透鏡。通常冕玻璃屬于含堿硼矽酸鹽體系，輕冕玻璃屬于鋁矽酸鹽體系，重冕玻璃及鋇火石玻璃屬于無堿硼矽酸鹽體系，絕大部分的火石玻璃屬于鉛鉀矽酸鹽體系。随着光學玻璃的應用領域不斷拓寬，其品種在不斷擴大，其組成中幾乎包括周期表中的所有元素。
通過折射、反射、透過方式傳遞光線或通過吸收改變光的強度或光譜分布的一種無機玻璃态材料。具有穩定的光學性質和高度光學均勻性為了使光學系統傳遞的圖像清晰、不畸變，要求玻璃具有高度的均勻性以及特定而且精确的光學常數。
1768年，法國人P.L.紀南在粘土坩埚中采用攪拌的方法首創均勻的光學玻璃。中國在50年代開始研制光學玻璃,60年代已能生産出50～60個牌号,在近10～20年來發展了特殊相對色散玻璃、熱光畸變小的光學玻璃，并改善了它們的化學穩定性和析晶性能。
分類
按光學特性分為：無色光學玻璃、防輻照光學玻璃、耐輻照光學玻璃、有色光學玻璃、紫外和紅外光學玻璃、光學石英玻璃
①無色光學玻璃對光學常數有特定要求，具有可見區高透過、無選擇吸收着色等特點。按阿貝數大小分為冕類和火石類玻璃，各類又按折射率高低分為若幹種，并按折射率大小依次排列。多用作望遠鏡、顯微鏡、照相機等的透鏡、棱鏡、反射鏡等。
②防輻照光學玻璃。對高能輻照有較大的吸收能力，有高鉛玻璃和CaO-B2O2系統玻璃，前者可防止γ射線和X射線輻照，後者可吸收慢中子和熱中子，主要用于核工業、醫學領域等作為屏蔽和窺視窗口材料。
③耐輻照光學玻璃。在一定的γ射線、X射線輻照下，可見區透過率變化較少，品種和牌号與無色光學玻璃相同，用于制造高能輻照下的光學儀器和窺視窗口。
④有色光學玻璃。又稱濾光玻璃。對紫外、可見、紅外區特定波長有選擇吸收和透過性能，按光譜特性分為選擇性吸收型、截止型和中性灰3類；按着色機理分為離子着色、金屬膠體着色和硫硒化物着色3類，主要用于制造濾光器。
⑤紫外和紅外光學玻璃在紫外或紅外波段具有特定的光學常數和高透過率，用作紫外、紅外光學儀器或用作窗口材料。
⑥光學石英玻璃以二氧化矽為主要成分，具有耐高溫、膨脹系數低、機械強度高、化學性能好等特點，用于制造對各種波段透過有特殊要求的棱鏡、透鏡、窗口和反射鏡等。此外，還有用于大規模集成電路制造的光掩膜闆、液晶顯示器面闆、影像光盤盤基薄闆玻璃；光沿着磁力線方向通過玻璃時偏振面發生旋轉的磁光玻璃；光按一定方向通過傳輸超聲波的玻璃時，發生光的衍射、反射、彙聚或光頻移的聲光玻璃等。
按色散又分為兩類：色散較小的為冕類(K)，色散較大的為火石類(F)。
①冕類光學玻璃分為氟冕(FK)、輕冕(QK)、磷冕(PK)、重磷冕 (ZPK)、冕(K)、重冕(ZK)、鋇冕(BaK)、镧冕(LaK)、钛冕(TiK)和特冕(TK)等。
②火石類光學玻璃 分為輕火石(QF)、火石(F)、重火石(ZF)、鋇火石(BaF)、重鋇火石 (ZBaF)、镧火石(laf)、重镧火石(ZLaF)、钛火石(TiF)、冕火石(KF)和特種火石(TF)等。它們在折射率與色散系數的關系圖像（見圖）中分布在不同的領域。
抗輻射玻璃是廣義光學玻璃的一種。包括防輻射玻璃和耐輻射玻璃。 n
①防輻射玻璃主要是對 γ射線和X射線有較大吸收能力的玻璃。當γ射線或X射線進入防護玻璃時，由于玻璃内部産生光電效應、生成正負電子對，同時産生激發态和自由态電子，使射入的 γ射線或X射線能量減小，穿透力下降，起到了防護作用。 n
當防輻射玻璃的密度增加時，屏蔽能力也相應增加。防γ射線的玻璃的密度通常不小于4.5g/cm。近年來，已開始用密度為6.2～6.5g/cm的玻璃,常用的有ZF系列。 n
②耐輻射光學玻璃主要指在γ射線作用下不易着色的光學玻璃。耐輻射光學玻璃牌号的命名，仍根據光學玻璃牌号，注明能耐輻射的倫琴數，例如，K509耐輻射光學玻璃的光學常數同K9,且能耐10倫琴劑量的γ射線。普通玻璃受高能射線輻射後産生自由電子，它與玻璃内部的缺位結合，形成色心。同時也可使原子核移位，破壞了正常的結構，也産生色心，使玻璃着色。 n
耐輻射光學玻璃中引入了CeO2，在高能γ射線輻照後，由于能俘獲電子，不使玻璃内部産生色心,且因Ce和Ce的吸收帶在紫外區。n
當CeO2含量過高時，在紫外、紅外的吸收帶延伸到可見光區，使可見光的藍色區域吸收增加，導緻玻璃呈黃色。同時，也會因玻璃中其他成分的影響而加深顔色，所以CeO2的含量不能太高，在K509中CeO2的含量約為0.4％～0.5％，在K709中CeO2約為1％。
原料
以優質石英砂為主料。适當加入輔料。由于稀土具有高的折射率，低的色散和良好的化學穩定性，可生産光學玻璃，用于制造高級照相機、攝像機、望遠鏡等高級光學儀器的鏡頭。例如一種含氧化镧lao360%，氧化硼b2o340%的具有優良光學性質的镧玻璃，是制造高級照相機的鏡頭和潛望鏡的鏡頭的不可缺少的光學材料。另外，利用一些稀土元素的防輻射特性，可生産防輻射玻璃。
生産方法
生産光學玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽,并根據配方的要求,引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度，必須嚴格控制着色雜質的含量，如鐵、鉻、銅、錳、钴、鎳等。配料時要求準确稱量、均勻混合。主要的生産過程是熔煉、成型、退火和檢驗。
①熔煉有單坩埚間歇熔煉法和池窯(見窯)連續熔煉法。單坩埚熔煉法又可分為粘土坩埚熔煉法和鉑坩埚熔煉法。不論采用何種熔煉方式均需用攪拌器攪拌，并嚴格控制溫度和攪拌，使玻璃液達到高度均勻。粘土坩埚能熔煉絕大部分冕玻璃和火石玻璃，成本低，且在玻璃的熔化溫度超過鉑的使用溫度時采用。鉑坩埚可熔煉質量較高、對粘土坩埚有嚴重侵蝕作用的玻璃，如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩埚用電加熱，一般采用矽碳棒或矽钼棒電爐。但制造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對氣氛有一定要求的玻璃，則可采用高頻加熱。
60年代以來，各國相繼采用内襯鉑的連續池窯熔煉，使光學玻璃的産量大大提高，質量也好，這是目前光學玻璃生産工藝發展的主要趨勢。
②成型光學玻璃的成型法有古典破埚法、滾壓法和澆注法，但目前越來越廣泛地采用漏料成型（用單坩埚或連熔流出料液），能直接拉棒或滴料壓型或漏料成型大尺寸的毛坯，提高料滴利用率和成品率。
③退火為了最大限度地消除玻璃的内應力，提高光學均勻性，必須制定嚴格的退火制度，進行精密退火。
④檢驗測定的指标有：光學常數、光學均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。
冷加工技術
一種利用化學氣相熱處理手段以及單片鈉鈣矽玻璃來改變其原來分子結構而不影響玻璃原有顔色及透光率，使其達到超硬度标準，在高溫火焰沖擊下以滿足防火要求的超硬度防火玻璃及其制造方法、專用設備。它是由下述重量配比的組份制成：鉀鹽蒸氣(72％～83％)、氩氣(7％～10％)、氣态氯化銅(8％～12％)、氮氣(2％～6％)。它包含以下工藝流程：以鈉鈣矽玻璃為基片進行切割，精磨邊的冷加工→對冷加工後的鈉鈣矽玻璃進行化學氣相熱處理→将鈉鈣矽玻璃表面進行鍍防火保護膜的處理→将鈉鈣矽玻璃表面進行特種物理鋼化處理。由缸體及其與之相套合的缸蓋、與缸蓋一體連接的反應釜構成專用熱分解氣化設備。
發展方向
各國緻力于開發新品種，主要有：①發展特殊相對色散的玻璃，更好地調整二級光譜及滿足彩色攝影、彩色電視和多光譜攝影等技術的需要，實行超全消色差設計。②發展高折射低色散光學玻璃和低折射高色散玻璃，以校正球面像差和色差，改進寬視場光學系統的成像質量。發展高折射低色散玻璃，也是為了解決廣角航空攝影鏡頭的像面彎曲問題。③發展高色散和低色散玻璃，以及高折射率和低折射率玻璃，增加阿貝值之差和增加折射率之差來消除高級球差。④發展高折射率玻璃，加大光學系統的相對孔徑。⑤在高折射率的範圍内發展更多的不同阿貝值的玻璃，消除系統的色散。⑥發展熱光穩定、畸變小的光學玻璃、紅外和紫外光學玻璃、耐高輻射劑量的光學玻璃。特殊的低熔點玻璃，可直接模壓光學元件，不需或隻需少量冷加工，提供非球面設計。
光學玻璃的質量要求
光學玻璃和其它玻璃的不同之點在于它作為光學系統的一個組成部分，必須滿足光學成象的要求。因此，光學玻璃質量的判定也包括某些特殊的和較嚴格的指标。對光學玻璃有以下要求:
一、特定的光學常數以及同一批玻璃光學常數的一緻性
每一品種光學玻璃對不同波長光線都有規定的标準折射率數值，作為光學設計者設計光學系統的依據。所以工廠生産的光學玻璃的光學常數必須在這些數值一定的容許偏差範圍以内，否則将使實際的成象質量與設計時預期的結果不符而影響光學儀器的質量。同時由于同批儀器往往采用同批光學玻璃制造，為了便于儀器的統一校正，同批玻璃的折射率容許偏差要較它們與标準值的偏差更加嚴格。
二、高度的透明性
光學系統成象的亮度和玻璃透明度成比例關系。光學玻璃對某一波長光線的透明度以光吸收系數Kλ表示。光線通過一系列棱鏡和透鏡後，其能量部分損耗于光學零件的界面反射而另一部分為介質（玻璃）本身所吸收。前者随玻璃折射率的增加而增加，對高折射率玻璃此值甚大，如對重燧玻璃一個表面光反射損耗約6%左右。因此對于包含多片薄透鏡的光學系統，提高透過率的主要途徑在于減少透鏡表面的反射損耗，如塗敷表面增透膜層等。而對于大尺寸的光學零件如天文望遠鏡的物鏡等，由于其厚度較大，光學系統的透過率主要決定于玻璃本身的光吸收系數。通過提高玻璃原料的純度以及在從配料到熔煉的整個過程中防止任何着色性雜質混入，一般可以使玻璃的光吸收系數小于0.01(即厚度為1厘米的玻璃對光透過率大于99%)。
