金刚石具有很宽的透射波段，最高的硬度、极高的强度、最高的热导率，最高的抗热冲击能力，最高的耐砂蚀雨蚀能力，是最为理想的长波红外材料。目前人工合成的高质量CVD金刚石膜其光学质量已经与天然Ⅱa型金刚石单晶相当，随着CVD金刚石膜制备及加工技术的发展，目前，制备满足一定应用要求的全尺寸金刚石整流罩已经实现。
CVD金刚石膜表面可短时间(数秒)承受1000 °C的氧化气氛，其强度可达ZnS的三倍以上，抵抗砂石冲蚀能力非常优秀。金刚石的抵抗热冲击的性能同样会使得金刚石整流罩和窗口能够承受非均匀热负载的冲击，这一点对于高性能导弹整流罩来说至关重要。在大气红外应用中，金刚石本征吸收带介于2.5μm和6μm间，其最佳使用波段为长波红外波段(8-14μm)，在这个波段，金刚石具有71％的平均透过率，镀制合适抗氧化增透膜后，其红外透过率可再提高20％以上。此外，在这个波段，CVD金刚石也具有很低的吸收系数(在10.6μm处，约0.1cm-1)，这使得金刚石即使在高的温度下自身热辐射也较低。
CVD多晶金刚石光学散射比金刚石单晶高2个数量级。可见光区域0.63μm处存在散射，原因包括金刚石膜材料中晶界的应力双折射(stress birefringence)。此外，CVD金刚石膜材料中的物理裂纹也是原因之一。随着制备技术发展，残余应力已经得到了很好的解决，从而散射的问题得以逐渐消除。金刚石热导率高，热膨胀系数小，使得金刚石整流罩和窗口在非均匀受热环境下不产生光学变形，从而确保信号的保真通过。而对于CVD金刚石的热冲击抵抗力，一般认为热冲击抵抗力与材料热导率成正比，而与热膨胀系数成反比。因此CVD金刚石具有最佳的抗热冲击能力。
当光学材料被加热时，光传播的路径将发生改变，热膨胀和随着温度变化而变化的折射系数(refractive index)是主要原因。对于非均匀加热环境，局部温升将会由于热传导而最小化。金刚石比硫化锌热导率大90倍，膨胀系数低80多倍。热导率是氧化铝60倍，膨胀系数低5倍。金刚石毋庸置疑是极好的抗热冲击材料。