石英玻璃做光学质量的一个重要指标是光学均匀性，它表示各向同性介质内部折射率均匀的程度。光通过不均匀的介质时，将出现波面的畸变，畸变的大小取决于折射率差与厚度的乘积，它降低分辨率及成像的质量。因此，凡能引起折射率变化的因素都直接影响石英玻璃的光学均匀性：通常，金属杂质会使折射率增加，石英玻璃中的水（羟基）会使折射率降低，羟基分布的存在梯度则折射率就会存在梯度；由于干涉效应颗粒结构及微气泡改变折射率，这些都将最终影响石英玻璃的光学均匀性。
通常采用准直管（平行光管）法测定。
光学均匀性的高低与熔制工艺关系较大，一般就光学石英玻璃而言，合成石英玻璃（III型、IV型）因杂质含量低且无颗粒结构而具有很高的光学均匀性，而水晶原料熔融石英玻璃（I型、II型）因含有较多的杂质及颗粒结构，光学均匀性较低。
将石英玻璃在真空加压炉内，进行高温、高压均化处理可大大改善石英玻璃中的颗粒结构、微气泡、羟基分布等，因此可显著提高原石英玻璃的光学均匀性。
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