随着国际竞争的日益加剧， 世界主要强国基于对现实威胁和潜在对手的双重考虑， 为加强本国国防力量建设， 一方面通过巩固发展在航空、航天、海洋等领域的既有优势来继续发挥震慑作用，另一方面则开始通过研制新型武器来实施大规模武器装备现代化升级计划。
在这样的时代背景下， 世界各国都开始将目光聚焦于新材料的研发与相关器件的制备。碳材料就是一种广受关注的材料， 而其中的金刚石更是典型的代表。作为第三代超宽禁带半导体材料，金刚石属于典型的面心立方结构( 晶格常数为 0.357nm，键长为 0.154 nm， 键角为 109°28') ，具有 1. 77 × 1023 cm-2的原子密度， 是原子排列最紧密的材料。基于独特的晶体结构， 金刚石具有许多其他一、二、三代半导体材料难以具备的极其优异的力学性能( 硬度为1×104kg /mm2， 抗拉强度大于 1.2 GPa) ，热学性能 (室温热导率 20 ～22 W/( cm·K) ，室温热膨胀系数为( 1.1 ～ 1.3) ×10-6 K-1)，光学性能( 除在中红外 3～5μm 范围内因声子振动存在本征吸收峰外， 从 深 紫 外0.23 μm至微波毫米波段都具有很好的透过性)和电学性能( 微波介电常数为 5. 7，145 GHz 下损耗正切角为 2×10-5， 介电强度 1 × 107 V /cm) ， 广泛应用于民用及军用等多种领域， 被誉为“终极半导体” 。鉴于金刚石上述的特殊结构和突出性能， 金刚石光学窗口相关元件应运而生。
金刚石光学窗口相关元件是一种将金刚石优异的光学性能， 与其他优异的力学、热学、电学性能和化学性能相结合， 通过微波等离子体化学气相沉积工艺 、热丝化学气相沉积工艺、直流电弧等离子体喷射化学气相沉积工艺 等合成方法制备的具有不同几何结构、可在极端条件下使用的一类金刚石光学元件。
目前的金刚石光学窗口相关元件适用的波长基本囊括了从 X 射线、深紫外到微波的所有波段， 图 1 所示为基于金刚石不同的性质所报道的不同类型的光学元件， 比如激光窗口、微波窗口、导弹窗口/整流罩、X 射线窗口、微透镜等机载、弹载、舰载、星载上的重要部分。
