梯度折射率光學玻璃具有特殊的光學特性
由于梯度折射率光學玻璃材料具有特殊的光學特性，因此在微小光學、集成光學、空間光學和信息光子學器件研究領域具有不可替代的優勢。
梯度折射率材料按照折射率分布的方向分類,可分為徑向、軸向和球面梯度對軸向梯度透鏡而言，沿光軸Z方向的折射率呈梯度分布，而在垂直于光軸的平面內折射率恒定。除色差外，軸向梯度透鏡的特征基本上與球面透鏡相似。利用軸向梯度折射率材料制成的球面軸向梯度折射率透鏡，對光學系統像差的糾正等效于普通光學材料制成的非球面透鏡。在許多光學系統中，軸向梯度透鏡可在保證成像質量的同時，減少系統光學元件的數量，這一點對空間光學有效載荷設計極為有用。軸向梯度折射率材料在高能激光領域以及各種數碼可變焦成像系統中的應用也具有特殊的意義。由于離子交換法生產的折射率梯度在材料中分布較淺，因此軸向梯度折射率材料的應用受到了很大限制。
直到20 世紀90 年代，利用發展起來的熔融ö擴散法成功地制得了大體積軸向梯度光學玻璃，從而使軸向梯度光學玻璃的應用發展成為可能。徑向梯度透鏡的折射率沿垂直于光軸方向變化，且具有圓對稱分布，沿軸向折射率不發生變化。長棒徑向GR IN 透鏡可將像成在棒透鏡內部，因此常用于像中繼系統中，例如各種內窺鏡。