TWI714275B

TWI714275B - 光學玻璃及由其製成的玻璃預製件、光學元件和光學儀器

Info

Publication number: TWI714275B
Application number: TW108134386A
Authority: TW
Inventors: 匡波
Original assignee: 大陸商成都光明光電股份有限公司
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-12-21
Also published as: JP2022503869A; CN114956548A; WO2020063208A1; JP2023145509A; CN109384387A; JP7314260B2; TW202012334A

Abstract

本發明公開了一種光學玻璃及由其製成的玻璃預製件、光學元件和光學儀器。本發明的光學玻璃的組成按摩爾%表示，含有Si⁴⁺ ：1-10%、B³⁺ ：25-40%、La³⁺ ：20-40%、Gd³⁺ ：0-15%、Y³⁺ ：大於0小於等於10%、Zr⁴⁺ ：1-10%、Nb⁵⁺ ：1-12%、Ti⁴⁺ ：8-25%、W⁶⁺ ：0-10%，其中（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ +W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 為26-46。本發明設計科學，配方合理，具有優異的化學穩定性，其折射率高，生產成本低。

Description

光學玻璃及由其製成的玻璃預製件、光學元件和光學儀器

本發明屬於玻璃技術領域，具體涉及光學玻璃及由該光學玻璃製成的玻璃預製件、光學元件和光學儀器。

光學玻璃的化學穩定性是指光學零件拋光表面在加工、儲存和使用過程中對所接觸的各種侵蝕性介質的抗蝕能力。光學玻璃的化學穩定性不佳，會導致光學零件的抗腐蝕能力降低，在光學零件上產生不規則的點狀或片狀斑痕，從而造成光學儀器的性能和功能不達標，嚴重影響光學儀器的使用壽命。現有技術中，主要通過調整玻璃中鹼金屬氧化物的含量以提高其化學穩定性。但採用這種方法所得的光學玻璃又存在折射率低、生產成本高的的問題。

因此，提供一種光學玻璃，其具有優異的化學穩定性，且折射率高，生產成本低，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

本發明的目的之一在於：提供一種光學玻璃，解决現有技術中光學玻璃化學穩定性不好、折射率低、生產成本高的問題。

本發明的目的之二在於：提供採用該光學玻璃製成的玻璃預製件。

本發明的目的之三在於：提供採用該光學玻璃製成的光學元件。

本發明的目的之四在於：提供包含該光學元件的光學儀器。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：

光學玻璃，其組成按摩爾%表示，含有：Si⁴⁺ ：1-10%、B³⁺ ：25-40%、La³⁺ ：20-40%、Gd³⁺ ：0-15%、Y³⁺ ：大於0但小於等於10%、Zr⁴⁺ ：1-10%、Nb⁵⁺ ：1-12%、Ti⁴⁺ ：8-25%、W⁶⁺ ：0-10%，其中（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 為26-46。

進一步地，還含有：Zn²⁺ ：0-8%、R²⁺ ：0-10%、R⁺ ：0-10%，其中R²⁺ 為Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、Ca²⁺ 、Mg²⁺ 中的一種或多種，R⁺ 為Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 中的一種或多種。

光學玻璃，其組成按摩爾%表示為Si⁴⁺ ：1-10%、B³⁺ ：25-40%、La³⁺ ：20-40%、Gd³⁺ ：0-15%、Y³⁺ ：大於0但小於等於10%、Zr⁴⁺ ：1-10%、Nb⁵⁺ ：1-12%、Ti⁴⁺ ：8-25%、Zn²⁺ ：0-8%、W⁶⁺ ：0-10%、R²⁺ ：0-10%、R⁺ ：0-10%，其中（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 為26-46，R²⁺ ：為Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、Ca²⁺ 、Mg²⁺ 中的一種或多種，R⁺ 為Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 中的一種或多種。

進一步地，各組份滿足以下6種情形中的一種或一種以上： 1）（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 為26-40； 2）（La³⁺ +Gd³⁺ ）/ Y³⁺ 為39-65； 3）（Si⁴⁺ +B³⁺ ）/ Y³⁺ 為36-69； 4）Si⁴⁺ /（La³⁺ +Gd³⁺ +Y³⁺ ）為0.02-0.4； 5）（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）/（Nb⁵⁺ + Ti⁴⁺ ）為0.06-2； 6）La³⁺ /（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）為1.5-15。

進一步地，其中Si⁴⁺ ：3-9%、和/或B³⁺ ：26-35%、和/或La³⁺ ：25-35%、和/或Gd³⁺ ：0-10%、和/或Y³⁺ ：0.1-5%、和/或Zr⁴⁺ ：1-8%、和/或Nb⁵⁺ ：2-10%、和/或Ti⁴⁺ ：10-20%、和/或Zn²⁺ ：0.1-5%、和/或W⁶⁺ ：0-5%、和/或R²⁺ ：0-5%、和/或R⁺ ：0-5%，其中R²⁺ ：為Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、Ca²⁺ 、Mg²⁺ 中的一種或多種，R⁺ 為Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 中的一種或多種。

進一步地，各組份滿足以下6種情形中的一種或一種以上： 1）（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 為28-35； 2）（La³⁺ +Gd³⁺ ）/ Y³⁺ 為40-60； 3）（Si⁴⁺ +B³⁺ ）/ Y³⁺ 為40-65； 4）Si⁴⁺ /（La³⁺ +Gd³⁺ +Y³⁺ ）為0.05-0.3； 5）（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）/（Nb⁵⁺ + Ti⁴⁺ ）為0.08-1； 6）La³⁺ /（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）為2-10。

進一步地，其中Si⁴⁺ ：4-8%、和/或B³⁺ ：27-32%、和/或La³⁺ ：26-33%、和/或Gd³⁺ ：1-8%、和/或Y³⁺ ：0.3-3%、和/或Zr⁴⁺ ：2-6%、和/或Nb⁵⁺ ：3-8%、和/或Ti⁴⁺ ：14-20%、和/或Zn²⁺ ：1-4%。

進一步地，各組份滿足以下5種情形中的一種或一種以上： 1）（La³⁺ +Gd³⁺ ）/ Y³⁺ 為42-55； 2）（Si⁴⁺ +B³⁺ ）/ Y³⁺ 為45-58； 3）Si⁴⁺ /（La³⁺ +Gd³⁺ +Y³⁺ ）為0.08-0.21； 4）（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）/（Nb⁵⁺ + Ti⁴⁺ ）為0.1-0.52； 5）La³⁺ /（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）為2.42-8。

進一步地，不含有W⁶⁺ 和/或R²⁺ 和/或R⁺ 。

進一步地，所述玻璃的折射率（nd）為1.99-2.01，阿貝數（vd）為28-31。

進一步地，所述玻璃的耐酸作用穩定性（D_A ）為2類以上，優選為1類；所述玻璃的耐水作用穩定性（D_W ）為2類以上，優選為1類。

玻璃預製件，由上述光學玻璃製成。

光學元件，由上述光學玻璃製成，或上述玻璃預製件製成。

光學儀器，包含上述的光學元件。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明設計科學，配方合理，具有優異的化學穩定性，其折射率高，生產成本低。

本發明創造性地在降低鹼金屬的含量或不含鹼金屬的情况下，通過各個組份的優化，以及對（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 比值的優化，獲得了化學穩定性優異，折射率為1.99-2.01，阿貝數為28-31的光學玻璃，滿足了對光學玻璃化學穩定性以及折射率的高要求。

在本說明書中，各成分的含量在沒有特別說明的情况下，陽離子組份含量以該陽離子佔全部陽離子總摩爾的百分比含量表示，陰離子組份含量以該陰離子佔全部陰離子總摩爾的百分比含量表示。另外，在以下的說明中，提到規定值以下或規定值以上時也包括該規定值。

需要說明的是，各成分的離子價不過是為了方便而使用的代表值，與其他的離子價沒有區別。光學玻璃中存在的各成分的離子價存在為代表值以外的可能性。例如，Si通常以離子價為4價的狀態在玻璃中存在，因此在本說明書中以 “Si⁴⁺ ”作為代表，但是存在以其他的離子價的狀態存在的可能性，同時也在本發明的保護範圍之內。

本發明中B³⁺ 的氧化物為玻璃網絡形成體，是形成玻璃的必要成分，具有維持玻璃穩定性、熔融性、降低液相溫度、以及低分散化的作用。本發明中，當B³⁺ 含量低於25%，玻璃的析晶穩定性不好；但當B³⁺ 含量大於40％時，玻璃的液相溫度上升，化學穩定性變差。因此，本發明中其含量範圍限制為25-40 %，優選為26-35 %，進一步優選為27-32 %。

本發明中Si⁴⁺ 的氧化物為玻璃網絡形成體，適當的引入可提高玻璃的抗析晶性能和高溫黏度；當其含量大於10 %時，會使玻璃的轉變溫度升高，並使玻璃的熔融性降低，玻璃的化學穩定性有變差的趨勢。因此，本發明中其含量範圍限制為1-10%，優選為3-9%，進一步優選為4-8%。

本發明中稀土離子的氧化物作為玻璃的網絡外體氧化物，主要填充於玻璃的網絡空隙中，使得玻璃的結構更加緊密。本發明中的稀土離子為La³⁺ 、Gd³⁺ 和 Y³⁺ 。

本發明中La³⁺ 能提高玻璃的化學穩定性、機械強度和折射率，並可降低玻璃的相對部分色散，但當其含量超過40％時，玻璃的抗析晶性能會出現明顯惡化，其含量低於20%時，玻璃的化學穩定性下降。因此，本發明中其含量範圍限制為20-40%，優選為25-35 %，進一步優選為26-33 %。

本發明中Gd³⁺ 能提高玻璃的折射率，且具有提高玻璃抗析晶性能及化學穩定性的作用。但其原料價格昂貴，且當其含量超過15%時，玻璃耐失透性降低且玻璃的密度呈上升趨勢。本發明中Gd³⁺ 的含量範圍限制為0-15％，優選為0-10％，進一步優選為1-8%。

本發明中Y³⁺ 能改善玻璃的熔融性，並提高玻璃的抗析晶性能及化學穩定性。但當其含量超過10%，玻璃的化學穩定性和抗析晶性能下降。因此，本發明中Y³⁺ 的含量範圍上限為10%，優選為8%，更優選為5%，進一步優選為3%，更進一步優選為1%；Y³⁺ 下限含量優選為大於0，更優選為0.1%，進一步優選為0.3%，更進一步優選為0.5%。

本發明人經過大量研究發現，La³⁺ 、Gd³⁺ 和 Y³⁺ 共同存在時，具有改善玻璃的抗析晶性能和化學穩定性的作用。尤其是當（La³⁺ +Gd³⁺ ）/ Y³⁺ 的值為39-65時，玻璃具有優異的化學穩定性，優選為40-60，更優選當（La³⁺ +Gd³⁺ ）/ Y³⁺ 為42-55時，玻璃的耐酸作用穩定性和耐水作用穩定性均可達到2類以上，優選1類。

本發明人研究發現，Si⁴⁺ +B³⁺ 的總量與 Y³⁺ 存在一定比例關係時，有利於獲得抗析晶性能優異的玻璃，尤其是當（Si⁴⁺ +B³⁺ ）/ Y³⁺ 的值範圍為36-69時，可在獲得所需的光學性能的同時，具有優異的抗析晶性能，優選為40-65，進一步優選為45-58，可保證玻璃在生產和壓型過程中不易析晶。

本發明同時還發現，Si⁴⁺ 與稀土離子的總量存在一比例關係時，能獲得抗析晶性能優異的玻璃。當Si⁴⁺ /（La³⁺ +Gd³⁺ +Y³⁺ ）的值大於0.4時，其抗析晶性能惡化；當其值小於0.02時，化學穩定性變差。因此，Si⁴⁺ /（La³⁺ +Gd³⁺ +Y³⁺ ）的比值範圍限定為0.02-0.4，優選為0.05-0.3，進一步優選為0.08-0.21。

本發明中，Zn²⁺ 具有改善玻璃的熔融性和化學穩定性，抗析晶性能，以及降低玻璃的轉變溫度的作用。本發明中Zn²⁺ 的含量大於8%時，其析晶性能惡化，色散增大，不能滿足對折射率的要求。本發明中Zn²⁺ 的含量範圍限制為0-8％，優選為0.1-5％，進一步優選為1-4%。

本發明中，Zr⁴⁺ 可以起到提高玻璃化學穩定性的作用。當Zr⁴⁺ 的含量為1-10%時，具有適宜的折射率、熱膨脹係數，良好的化學穩定性和抗析晶性能。當其含量大於10%時，玻璃的液相溫度上升，玻璃透過率下降；當其含量小於1%時，抗析晶性能惡化，不能滿足折射率的要求。本發明中Zr⁴⁺ 的含量範圍限制為1-10 ％，優選為1-8 ％，進一步優選為2-6%。

本發明人經大量研究發現，Si⁴⁺ 、Zr⁴⁺ 的總量與La³⁺ 存在一定比例關係時，能明顯提升玻璃的化學穩定性。當La³⁺ /（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）的值低於1.5時，玻璃的化學穩定性變差；當其值高於15時，抗析晶性能惡化，不能滿足折射率的要求。本發明中，La³⁺ /（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）的值優選為2-10，更優選為2.42-8。

本發明中Nb⁵⁺ 具有提高玻璃折射率、增加色散的作用，同時還具有提高玻璃化學穩定性的作用。當其含量高於12 %時，玻璃可見光區域的短波部分的透射率降低，玻璃著色明顯；其含量小於1 %時，不能滿足對折射率的要求，其化學穩定性能也下降。本發明中Nb⁵⁺ 的含量範圍限制為1-12%，優選含量範圍為2-10%，再優選範圍為3-8%。

本發明中Ti⁴⁺ 能參與玻璃網絡形成，並具有提高玻璃折射率以及化學穩定性的作用。本發明中，Ti⁴⁺ 含量為8-25%時，玻璃具有良好的化學穩定性，並能提升折射率。當其含量大於25%時，玻璃可見光區域的短波部分的透射率降低，玻璃著色明顯；其含量小於8%時，不能滿足對折射率的要求，其化學穩定性能也下降。本發明中Ti⁴⁺ 的含量範圍限制為8-25%，優選含量範圍為10-20%，再優選範圍為14-20%。

本發明人經大量研究發現， Si⁴⁺ 、Zr⁴⁺ 的總量與Nb⁵⁺ 、 Ti⁴⁺ 的總量存在一定比例關係時，會影響玻璃的成玻穩定性和抗析晶性能。通過進一步研究發現，當（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）/（Nb⁵⁺ + Ti⁴⁺ ）的比值範圍限定為0.06-2時，玻璃的成玻穩定性和抗析晶性能優異，優選（Si⁴⁺ +Zr⁴⁺ ）/（Nb⁵⁺ + Ti⁴⁺ ）為0.08-1，進一步優選為0.1-0.52。

本發明中，W⁶⁺ 具有提高玻璃折射率的作用，但當其含量大於10%時，玻璃的化學穩定性、透過率和抗析晶性能均變差。因此，其含量範圍限制為0-10%，優選為0-5%，進一步優選為不含有。

本發明人經大量實驗研究發現，Nb⁵⁺ 、Ti⁴⁺ 及 W⁶⁺ 的總量與Y³⁺ 存在一定比例關係時，玻璃具有優異的抗析晶性能。當（Nb⁵⁺ +Ti⁴⁺ + W⁶⁺ ）/ Y³⁺ 的值小於26時，其抗析晶性能惡化，當其值大於46時，其化學穩定性惡化。因此，其比值範圍限制為26-46，優選為26-40，進一步優選為28-35。

本發明中，Li⁺ 能增加玻璃熔融性，降低轉變溫度，當其含量超過10%時，玻璃的折射率達不到設計要求，故將其上限控制在10 %。

本發明中Na⁺ 、K⁺ 都具有提高玻璃的熔融性的作用。本發明中，Na⁺ 、K⁺ 的含量大於10 %時，玻璃的折射率達不到要求，因此Na⁺ 、K⁺ 的含量分別限定為10%以下。

本發明中的Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 均為鹼金屬離子，可以調整玻璃的光學數據，提高玻璃的熔融效果，使玻璃具有較低的轉變溫度。當其總量Li⁺ +Na⁺ +K⁺ 的值小於10%時，玻璃具有良好的化學穩定性，並能滿足折射率的要求。當其值大於10%時，玻璃的抗析晶性能惡化。因此，Li⁺ +Na⁺ +K⁺ 的值的範圍限定為0-10%，優選為0-5%，進一步優選為不含有。

本發明中，Ba²⁺ 具有提高玻璃折射率，改善玻璃透過率的作用，但當其含量大於10 %時，玻璃的化學穩定性和抗析晶性能均變差。因此，其含量範圍限制為0-10 %，優選為0-5 %，進一步優選為不含有。

本發明中，Sr²⁺ 能有效調節玻璃的折射率和阿貝數，但其原料成本較高，且當其含量大於10%時，玻璃的化學穩定性和抗析晶性能均變差。因此，其含量範圍限制為0-10 %，優選為0-5 %，進一步優選為不含有。

本發明中，Ca²⁺ 能降低玻璃的阿貝數和比重，但當其含量大於10%時，玻璃的抗析晶性能均變差。因此，其含量範圍限制為0-10%，優選為0-5%，進一步優選為不含有。

本發明中，Mg²⁺ 能提升玻璃的化學穩定性，但當其含量過大時，玻璃的折射率不能滿足要求，且析晶性能及化學穩定性會下降。因此，其含量範圍限制為0-10%，優選為0-5%，進一步優選為不含有。

本發明中，Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、 Ca²⁺ 、Mg²⁺ 均為鹼土金屬離子，能調整玻璃的折射率，降低玻璃的高溫黏度。當Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、 Ca²⁺ 、Mg²⁺ 的總量，即（Ba²⁺ +Sr²⁺ +Ca²⁺ +Mg²⁺ ）的值大於10%時，玻璃的化學穩定性和抗析晶性能明顯變差。因此，將（Ba²⁺ +Sr²⁺ +Ca²⁺ +Mg²⁺ ）的值限定為0-10%，優選為0-5 %，進一步優選為不含有。

本發明中所含主要陰離子為O^2- ，在不影響本發明光學玻璃的性能的情况下，可在一定程度上含有如F^- 、Cl^- 等其他陰離子，本發明光學玻璃中O^2- 含量為95%以上，優選為98%以上，更優選為100%。

本發明的光學玻璃折射率(nd)的範圍為1.99-2.01；本發明玻璃的阿貝數(vd)的範圍為28-31，優選範圍為28-30。

本發明中玻璃的抗析晶性能測試方法為：將樣品玻璃切割為20×20×10mm規格，放入溫度為Tg+230℃溫度的馬弗爐中保溫預設30分鐘，取出後放入保溫棉中徐冷，冷却後觀察表面析晶情况。

本發明中玻璃的化學穩定性通過耐水作用穩定性D_W 和耐酸作用穩定性D_A 表示。本發明中玻璃的耐水作用穩定性D_W 為2類以上，優選為1類；耐酸作用穩定性D_A 為2類以上，優選為1類。

下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的方式包括但不僅限於以下實施例。

實施例1

本實施例提供了本發明的光學玻璃的製備方法。使用碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物、氧化物、硼酸等作為原料，將光學玻璃成分所對應的原料按比例稱量各原料，充分混合後成為調合原料，將該調合原料放入到鉑制坩堝內，加熱至1250～1450℃，並澄清攪拌3～5小時後成為均勻的熔融玻璃，再將該熔融玻璃澆注到預熱的模中並在600～700℃保持2～4小時之後進行緩冷，得到玻璃No .1～33的各光學玻璃。

實施例2

本實施例提供了本發明的光學玻璃的性能測試方法，具體為：

折射率（nd）參照GB/T7962.1-2010規定的方法進行測試；

阿貝數(vd) 參照GB/T7962.1-2010規定的方法進行測試；

玻璃的抗析晶性能測試方法為：將樣品玻璃切割為20×20×10mm規格，放入溫度為 Tg+230℃溫度的馬弗爐中保溫預設30分鐘，取出後放入保溫棉中徐冷，冷却後觀察表面析晶情况。無明顯析晶記做“A”，有明顯析晶記為“B”。

耐水作用穩定性D_W 的測試方法參照GB/T17129規定的方法進行測試；

耐酸作用穩定性D_A 的測試方法參照GB/T17129規定的方法進行測試。

實施例3

本實施例提供了本發明的光學玻璃的組成及性能，具體見下表：

表1

表2

表3

表4

實施例4

本實施例提供了採用本發明的光學玻璃製備玻璃預製件的方法。將表1-4中所得到的光學玻璃切割成預定大小，再在表面上均勻地塗布由氮化硼粉末構成的脫模劑，然後將其加熱、軟化，進行加壓成型，製作凹彎月形透鏡、凸彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種透鏡、稜鏡的預製件。

實施例5

本實施例提供了採用本發明的玻璃預製件製備光學元件的方法。

將按實施例4方法制得的光學預製件退火，在降低玻璃內部的變形的同時進行微調，使得折射率等光學特性達到所需值。接著，對各預製件進行磨削、研磨，製作凹彎月形透鏡、凸彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種透鏡、稜鏡。所得光學元件的表面上還可塗布防反射膜。

實施例6

光學儀器實施例

將上述光學元件實施例制得的光學元件通過光學設計，通過使用一個或多個光學元件形成光學部件或光學組件，可用於例如成像設備、傳感器、顯微鏡、醫藥技術、數位投影、通信、光學通信技術/信息傳輸、汽車領域中的光學/照明、光刻技術、準分子雷射器、晶片、電腦晶片以及包括這樣的電路及晶片的集成電路和電子器件。

上述實施例僅為本發明的優選實施方式之一，不應當用於限制本發明的保護範圍，但凡在本發明的主體設計思想和精神上作出的毫無實質意義的改動或潤色，其所解决的技術問題仍然與本發明一致的，均應當包含在本發明的保護範圍之內。

無

Claims

一種光學玻璃，其特徵在於，其組成按摩爾%表示，含有：Si⁴⁺：1-10%、和B³⁺：25-40%、和La³⁺：20-40%、和Gd³⁺：0-15%、和Y³⁺：大於0但小於等於10%、和Zr⁴⁺：1-10%、和Nb⁵⁺：1-12%、和Ti⁴⁺：8-25%、和W⁶⁺：0-10%，其中(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺/Y³⁺)為26-46。
如申請專利範圍第1項所述的光學玻璃，其特徵在於，還含有：Zn²⁺：0-8%、和/或R²⁺：0-10%、和/或R⁺：0-10%，其中R²⁺為Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺中的一種或多種，R⁺為Li⁺、Na⁺、K⁺中的一種或多種。
一種光學玻璃，其特徵在於，其組成按摩爾%表示為Si⁴⁺：1-10%、和B³⁺：25-40%、和La³⁺：20-40%、和Gd³⁺：0-15%、和Y³⁺：大於0但小於等於10%、和Zr⁴⁺：1-10%、和Nb⁵⁺：1-12%、和Ti⁴⁺：8-25%、和Zn²⁺：0-8%、和W⁶⁺：0-10%、和R²⁺：0-10%、和R⁺：0-10%，其中(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺/Y³⁺)為26-46，和R²⁺：為Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺中的一種或多種，和R⁺為Li⁺、Na⁺、K⁺中的一種或多種。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，各組份滿足以下6種情形中的一種以上：1)(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺/Y³⁺)為26-40；2)(La³⁺+Gd³⁺/Y³⁺)為39-65；3)(Si⁴⁺+B³⁺/Y³⁺)為36-69；4)(Si⁴+/La³⁺+Gd³⁺+Y³⁺)為0.02-0.4；5)(Si⁴⁺+Zr⁴⁺/Nb⁵⁺+Ti⁴⁺)為0.06-2；6)(La³⁺/Si⁴⁺+Zr⁴⁺)為1.5-15。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，其中Si⁴⁺：3-9%、和/或B³⁺：26-35%、和/或La³⁺：25-35%、和/或Gd³⁺：0-10%、和/或Y³⁺：0.1-5%、和/或Zr⁴⁺：1-8%、和/或Nb⁵⁺：2-10%、和/或Ti⁴⁺：10-20%、和/或Zn²⁺：0.1-5%、和/或W⁶⁺：0-5%、和/或R²⁺：0-5%、和/或R⁺：0-5%，其中R²⁺：為Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺中的一種或多種，R⁺為Li⁺、Na⁺、K⁺中的一種或多種。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，各組份滿足以下6種情形中的一種以上：1)(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺/Y³⁺)為28-35；2)(La³⁺+Gd³⁺/Y³⁺)為40-60；3)(Si⁴⁺+B³⁺/Y³⁺)為40-65；4)(Si⁴+/La³⁺+Gd³⁺+Y³⁺)為0.05-0.3；5)(Si⁴⁺+Zr⁴⁺/Nb⁵⁺+Ti⁴⁺)為0.08-1；6)(La³⁺/Si⁴⁺+Zr⁴⁺)為2-10。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，其中Si⁴⁺：4-8%、和/或B³⁺：27-32%、和/或La³⁺：26-33%、和/或Gd³⁺：1-8%、和/或Y³⁺：0.3-3%、和/或Zr⁴⁺：2-6%、和/或Nb⁵⁺：3-8%、和/或Ti⁴⁺：14-20%、和/或Zn²⁺：1-4%。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，各組份滿足以下5種情形中的一種以上：1)(La³⁺+Gd³⁺/Y³⁺)為42-55；2)(Si⁴⁺+B³⁺/Y³⁺)為45-58； 3)(Si⁴⁺/La³⁺+Gd³⁺+Y³⁺)為0.08-0.21；4)(Si⁴⁺+Zr⁴⁺/Nb⁵⁺+Ti⁴⁺)為0.1-0.52；5)(La³⁺/Si⁴⁺+Zr⁴⁺)為2.42-8。
如申請專利範圍第2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，不含有W⁶⁺和/或R²⁺和/或R⁺。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，所述玻璃的折射率nd為1.99-2.01，和/或阿貝數vd為28-31。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，所述玻璃的耐酸作用穩定性D_A為2類以上；和/或所述玻璃的耐水作用穩定性D_W為2類以上。
如申請專利範圍第1、2或3項所述的光學玻璃，其特徵在於，所述玻璃的耐酸作用穩定性D_A為1類；和/或所述玻璃的耐水作用穩定性D_W為1類。
一種玻璃預製件，其特徵在於，如申請專利範圍第1-12項中任一項所述的光學玻璃製成。
一種光學元件，其特徵在於，如申請專利範圍第1-12項中任一項所述的光學玻璃製成，或如申請專利範圍第13項所述的玻璃預製件製成。
一種光學儀器，其特徵在於，包含如申請專利範圍第14項所述的光學元件。