Развитие оптического стекла и развитие оптических приборов неразделимы. Новые реформы в оптических системах часто выдвигают новые требования к оптическому стеклу, способствуя тем самым его развитию. Точно так же успешное пробное производство новых типов стекла часто, в свою очередь, способствует развитию оптических приборов.
Самыми ранними оптическими материалами, которые люди использовали для изготовления оптических компонентов, были природные кристаллы. Говорят, что в древней Азии в качестве линзы использовался хрусталь, а в древнем Китае – природный турмалин (чайное зеркало) и цитрин. Археологи доказали, что люди в Египте и у нас (в период Воюющих царств) умели изготавливать стекло уже около 3000 лет назад. Однако использование стекла в качестве очков и зеркал началось в Венеции в 13 веке. Энгельс высоко оценил это в своей «Диалектике природы», считая одним из выдающихся изобретений того времени. Впоследствии, в связи с потребностями развития астрономов и навигации, Галилей, Ньютон, Декарт и другие также делали из стекла телескопы и микроскопы. С 16 века стекло стало основным материалом для изготовления оптических деталей.
К 17 веку ахроматические проблемы в оптических системах стали центральной проблемой для оптических инструментов. В это время, благодаря усовершенствованию состава стекла и введению в него оксида свинца, Халл в 1729 году получил первую пару ахроматических линз. С тех пор оптическое стекло разделили на две основные категории: крон-стекло и бесцветное стекло.
В 1768 году Цзи Нань первым во Франции начал производить однородное оптическое стекло путем перемешивания глиняным стержнем, положив начало созданию независимой промышленности по производству оптического стекла. В середине 19 в. в ряде развитых капиталистических стран последовательно были созданы собственные заводы по производству оптического стекла: «Компания Пара-Мунту» во Франции (1872), «Компания Чанс» в Англии (1848), «Компания Шотта» в Германии (1848) и др.
Оптические приборы достигли большого прогресса в XIX веке. Накануне Первой мировой войны Германия в целях ускоренного развития военных оптических приборов потребовала снять ограничение дефицита разновидностей оптического стекла. В это время к работе на фабрике Шорта присоединился известный физик А Юань. Он добавлял в стекло новые оксиды, такие как BaO, B2O3, ZnO, P2O3 и др., и изучал их влияние на оптические константы стекла. На этой основе были разработаны такие типы стекла, как бариевое, борное и цинковое, и в то же время было также испытано специальное флинтовое стекло с относительной частичной дисперсией. В этот период разнообразие оптического стекла значительно расширилось, и, таким образом, в области оптических приборов появился относительно полный набор объективов для фотоаппаратов и микроскопов.
До 1930-х годов большая часть работ по-прежнему велась на базе Короткой фабрики. К 1934 году была получена серия драгоценных стекол, таких как немецкие СК-16(620/603) и СК-18(639/555) и др. Пока это можно считать этапом в развитии оптического стекла.
До и после Второй мировой войны, с развитием различных оптических инструментов, таких как аэрофотосъемка, ультрафиолетовые и инфракрасные спектрометры, а также современных фотографических объективов, возникли новые требования к оптическому стеклу. В это время в оптическом стекле также произошли новые разработки. В 1942 году Мори из США, а затем ученые из Советского Союза и Германии последовательно вводили в стекло разбавленные оксиды и дисперсные оксиды, тем самым расширив разнообразие стекол и получив серию оптических стекол с высоким показателем преломления и низкой дисперсией, таких как немецкие LaK, LaF, советские CTK и TAF и др. Одновременно проводились исследования по низкому показателю преломления и дисперсным стеклам и была получена серия оптических стекол с фтортитан-силикатными системами, таких как Советские ЛФ-9, ЛФ-12, немецкие Ф-16 и другие разновидности.
В связи с тем, что различные новые типы оптического стекла имеют больше или меньше дефектов при обработке или применении, при исследовании и расширении области оптического стекла также предпринимаются усилия по улучшению физических и физико-химических свойств различных новых типов оптического стекла. И над производственным процессом была проделана большая работа.
Глядя на описанный выше исторический процесс развития, можно предсказать, что будущие направления развития оптического стекла будут следующими:
① Производить стекло с исключительно высоким показателем преломления;
② Производство стекла со специальной относительной частичной дисперсией;
③ Разработка инфракрасного и ультрафиолетового оптического стекла;
④ Замените некоторые нежелательные компоненты стекла, такие как радиоактивный THO2, токсичный BcO, Sb2O3 и т. д.
⑤ Повышение химической стабильности стекла;
⑥ Повысьте прозрачность стекла и предотвратите его окрашивание радиацией.
⑦ Совершенствование технологического процесса для удешевления новых видов стекла.
