高分子材料應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域最早由Arthur Kingston開始，他于1934年取得了注射成型塑料透鏡的專利，并將其用在了照相機中。1937年，R．F．Hunter公司制造出了全塑料透鏡的照相機。在二戰(zhàn)期間光學(xué)高分子材料被廣泛用來制作望遠鏡、瞄準(zhǔn)鏡、放大鏡及照相機上的透鏡。由于受材料的品種少、質(zhì)量差、加工工藝落后等條件的限制，戰(zhàn)后在光學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用曾一度下降。60年代后，隨著合成技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)高分子的品種不斷增加，加工工藝也得到了改善，同時出現(xiàn)了表面改性技術(shù)，這些因素促成了光學(xué)高分子的迅速發(fā)展，并形成了獨立的光學(xué)高分子市場。

與傳統(tǒng)無機光學(xué)材料相比，盡管光學(xué)高分子材料的耐熱性、耐候性、耐磨性、耐溶劑性、抗吸濕性及光學(xué)均一性（雙折射、光學(xué)畸變）較差，折射率、色散范圍較窄，熱膨脹系數(shù)較大，但是聚合物光學(xué)材料具有密度小、耐沖擊、成本低、加工成型容易等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。常用光學(xué)高分子材料有烯丙基二甘醇二碳酸酯等幾種熱固性樹脂和聚甲 基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲 基戊烯-1、苯乙烯-丙烯腈共聚物等熱塑性光學(xué)樹脂。表1-1列出了一些常用光學(xué)高分子材料的特性。

由于傳統(tǒng)光學(xué)塑料的性能無法滿足人們對高性能光學(xué)元器件的要求，因此近年來又開發(fā)了一些新型光學(xué)塑料。如KT-153螺烷樹脂，日本東海光學(xué)公司研制的這種螺烷樹脂是一種含螺烷核的化合物；

OZ-1000樹脂，具有特殊脂環(huán)基結(jié)構(gòu)的甲 基丙烯酸酯類的均聚物或共聚物的；

TS-26樹脂，這種樹脂是由苯乙烯、甲 基丙烯酸乙酯和三溴苯乙烯作為共聚單體，鑄塑時形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)；APO樹脂，是日本三井石油工業(yè)公司新開發(fā)的一種光盤基板材料，是由乙烯與雙環(huán)鏈烯及三環(huán)鏈烯等環(huán)狀烯烴共聚合成的非晶態(tài)聚烯烴共聚物；MR系列樹脂，是日本三井東亞公司于20世紀(jì)80年代后期研制出的新型光學(xué)樹脂，它是由帶有芳環(huán)的異氰酸酯與多硫醇化合物通過聚加成反應(yīng)得到的一類硫代氨基甲酸酯樹脂。MH系列樹脂，是日本合成橡膠公司合成的具有多環(huán)官能基的透明聚合物，可注射成型，用于制作透鏡或其它光學(xué)元件。還有其它一些近年來研制出來的光學(xué)樹脂，如德國巴依爾公司研制的E818光學(xué)樹脂；1993年HOYA公司推出的EYAS樹脂；1997年HOYA公司推出目前已經(jīng)商品化的折射率最高的眼睛片用樹脂材料等。

光學(xué)高分子材料種類繁多，應(yīng)用也不盡相同，但一般都包含三大類技術(shù)指標(biāo)：光學(xué)性能、機械性能、熱學(xué)性能。

光學(xué)性能主要包括折射率和色散、透過率、黃色指數(shù)及光學(xué)穩(wěn)定性。

折射率和色散是光學(xué)材料的最基本性能。在透鏡設(shè)計中，為使透鏡超薄和低曲率必須尋求高折射率的光學(xué)材料，而校正色差要求有兩組阿貝數(shù)不同的材料，即冕牌系列(低色散，阿貝數(shù)>50)和火石系列(高色散，阿貝數(shù)<40)。光學(xué)玻璃的折射率和色散有較大的選擇余地，而光學(xué)塑料的選擇范圍卻十分有限，尤其是冕牌系列光學(xué)塑料。透明塑料折射率的測定最常用的方法是折射儀法。阿貝折射儀是最廣泛用于測定折射率的折射儀。

透過率是表征樹脂透明程度的一個重要性能指標(biāo)，一種樹脂的透過率越高，其透光性就越好。透過率的定義為：透過材料的光通量（T2）占入射到材料表面上的光通量(T1)的百分率。任何一種透明材料的透光率都達不到100%，即使是透明性最好的光學(xué)玻璃的透光率一般也難以超過95%。

聚合物光學(xué)材料在紫外和可見光區(qū)的透光性和光學(xué)玻璃相近，在近紅外以上區(qū)域不可避免的出現(xiàn)碳氫振動所引起的吸收。通常，光學(xué)塑料在可見光區(qū)透光率的損失主要由以下三個因素造成：光的反射；光的散射；光的吸收。

黃色指數(shù)是無色透明材料質(zhì)量和老化程度的一項性能指標(biāo)，由分光光度計的讀數(shù)計算而得，描述了試樣從無色透明或白色到黃色的顏色變化。這一實驗最常用于評價一種材料在真實或模擬的日照下的顏色變化。而對于透明塑料材料來說，由于原料純度或加工條件等因素的影響，可能自身帶有一定顏色。

光學(xué)樹脂如同多數(shù)有機物質(zhì)一樣存在著耐候和耐老化問題，因此樹脂的結(jié)構(gòu)和加工工藝以及使用環(huán)境對樹脂的光學(xué)性能有較大的影響。在一定使用期限內(nèi)，光學(xué)參數(shù)的穩(wěn)定性尤為關(guān)鍵，這個指標(biāo)直接決定產(chǎn)品的使用性能。采用人工加速老化中的全紫外線老化的方法檢測樹脂的光學(xué)穩(wěn)定性。全紫外線老化法主要模擬陽光中的紫外線．全紫外線強度比相應(yīng)太陽紫外強度高幾倍。正是短波紫外線對有機材料老化起了主要作用，這樣會大大地提高了老化加速率，也是全紫外老化的最突出優(yōu)點。同時可以進行溫度、濕度、雨淋等環(huán)境因素的模擬。這一老化方法其紫外強度等參數(shù)可以監(jiān)控，試驗重復(fù)性好。

韌性(耐沖擊性能)和表面硬度(耐磨性)是光學(xué)高分子材料的重要機械性能。

沖擊強度是衡量材料韌性的一種強度指標(biāo)。沖擊強度是使材料在沖擊力的作用下折斷，通常把折斷時截面吸收的能量定義為材料的沖擊韌性。沖擊實驗主要有彎曲梁式（擺錘式）沖擊、落錘式?jīng)_擊和高速拉伸試驗三類。