إن تطوير الزجاج البصري وتطوير الأدوات البصرية لا ينفصلان. غالبًا ما تطرح الإصلاحات الجديدة في الأنظمة البصرية متطلبات جديدة للزجاج البصري، وبالتالي تعزيز تطويره. وبالمثل، فإن الإنتاج التجريبي الناجح لأنواع جديدة من الزجاج غالبًا ما يؤدي بدوره إلى تعزيز تطوير الأدوات البصرية.
كانت أقدم المواد البصرية التي استخدمها الناس لصنع المكونات البصرية هي البلورات الطبيعية. يقال أنه في آسيا القديمة، تم استخدام الكريستال كعدسة، بينما في الصين القديمة، تم استخدام التورمالين الطبيعي (مرآة الشاي) والسترين. لقد أثبت علماء الآثار أن الناس في مصر وفينا (خلال فترة الممالك المتحاربة) كانوا قادرين بالفعل على صناعة الزجاج منذ حوالي 3000 عام. ومع ذلك، بدأ استخدام الزجاج كزجاج ومرايا في البندقية في القرن الثالث عشر. وقد أشاد إنجلز بهذا بشدة في كتابه "ديالكتيك الطبيعة"، معتبراً إياه أحد الاختراعات البارزة في ذلك الوقت. وبعد ذلك، ونظرًا لاحتياجات التطور لدى علماء الفلك والملاحة، قام غاليليو ونيوتن وديكارت وآخرون أيضًا بصنع التلسكوبات والمجاهر من الزجاج. منذ القرن السادس عشر، أصبح الزجاج المادة الرئيسية لتصنيع المكونات البصرية.
بحلول القرن السابع عشر، أصبحت المشكلات اللونية في الأنظمة البصرية مشكلة مركزية للأجهزة البصرية. في هذا الوقت، وبسبب تحسين تركيبة الزجاج وإدخال أكسيد الرصاص في الزجاج، حصل هال على أول زوج من العدسات اللونية في عام 1729. ومنذ ذلك الحين، تم تقسيم الزجاج البصري إلى فئتين رئيسيتين: زجاج التاج وزجاج الصوان.
في عام 1768، كان جي نان أول من أنتج زجاجًا بصريًا موحدًا في فرنسا عن طريق التحريك بقضيب من الطين، وبالتالي بدأ في إنشاء صناعة مستقلة لتصنيع الزجاج البصري. في منتصف القرن التاسع عشر، أنشأت العديد من الدول الرأسمالية المتقدمة على التوالي مصانع الزجاج البصري الخاصة بها، مثل شركة بارا مونتو الفرنسية (1872)، وشركة تشانس البريطانية (1848)، وشركة شوت الألمانية (1848)، إلخ.
حققت الأدوات البصرية تقدمًا كبيرًا في القرن التاسع عشر. عشية الحرب العالمية الأولى، طالبت ألمانيا، من أجل التطوير السريع للأدوات البصرية العسكرية، بكسر قيود ندرة أنواع الزجاج البصري. في هذا الوقت، انضم الفيزيائي الشهير "أ يوان" إلى العمل في مصنع شورت. وأضاف أكاسيد جديدة مثل BaO، B2O3، ZnO، P2O3، وما إلى ذلك إلى الزجاج ودرس تأثيرها على الثوابت البصرية للزجاج. على هذا الأساس، تم تطوير أنواع من الزجاج مثل تاج الباريوم، وتاج البورون، وتاج الزنك، وفي الوقت نفسه، تم أيضًا إنتاج زجاج الصوان الخاص ذو التشتت الجزئي النسبي بشكل تجريبي. خلال هذه الفترة، توسع تنوع الزجاج البصري بشكل كبير، وبالتالي ظهرت مجموعة كاملة نسبيًا من أهداف الكاميرا والمجهر في مجال الأجهزة البصرية.
حتى ثلاثينيات القرن العشرين، كان معظم العمل لا يزال يتم تنفيذه على أساس المصنع القصير. بحلول عام 1934، تم الحصول على سلسلة من النظارات الثمينة، مثل SK-16(620/603) الألماني وSK-18(639/555)، وما إلى ذلك. وحتى الآن، يمكن اعتبارها مرحلة في تطوير الزجاج البصري.
قبل وبعد الحرب العالمية الثانية، ومع تطور الأدوات البصرية المختلفة مثل التصوير الجوي، ومطياف الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، وأهداف التصوير المتقدمة، ظهرت طلبات جديدة على الزجاج البصري. في هذا الوقت، شهد الزجاج البصري أيضًا تطورات جديدة وفقًا لذلك. في عام 1942، قام موري من الولايات المتحدة وعلماء لاحقون من الاتحاد السوفيتي وألمانيا بإدخال الأكسيدات المخففة والأكاسيد المشتتة على التوالي إلى الزجاج، وبالتالي توسيع مجموعة متنوعة من الزجاج والحصول على سلسلة من النظارات البصرية ذات معامل انكسار مرتفع وتشتت منخفض، مثل LaK الألمانية، وLaF، وCTK السوفيتية، وTAF، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، تم أيضًا إجراء أبحاث حول معامل الانكسار المنخفض والزجاج كبير التشتت، كما تم إجراء سلسلة من النظارات البصرية مع الفلوروتيتانيوم وتم الحصول على أنظمة السيليكات مثل LF-9 السوفيتي، LF-12، F-16 الألماني وأصناف أخرى.
نظرًا لحقيقة أن الأنواع الجديدة المختلفة من الزجاج البصري بها عيوب أكثر أو أقل في أداء المعالجة أو التطبيق، أثناء البحث وتوسيع مجال الزجاج البصري، تُبذل الجهود أيضًا لتحسين الخصائص الفيزيائية والفيزيائية والكيميائية لمختلف أنواع الزجاج البصري الجديدة. وقد تم إنجاز الكثير من العمل في عملية الإنتاج.
بالنظر إلى عملية التطوير التاريخية المذكورة أعلاه، يمكن التنبؤ بأن اتجاه التطوير المستقبلي للزجاج البصري سيكون:
① إنتاج زجاج بمعامل انكسار مرتفع بشكل استثنائي؛
② إنتاج زجاج ذو تشتت جزئي نسبي خاص؛
③ تطوير الزجاج البصري بالأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية؛
④ استبدل بعض المكونات غير المرغوب فيها في الزجاج، مثل THO2 المشع، وBcO السام، وSb2O3، وما إلى ذلك.
⑤ تعزيز الاستقرار الكيميائي للزجاج.
⑥ تعزيز شفافية الزجاج ومنع تلطخه بالإشعاع.
⑦ تحسين العملية التكنولوجية لخفض أسعار الأنواع الجديدة من الزجاج.
