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一. 直接结论

圆形窗口的应用更广泛。 原因不在于光学性能本身——两者在透射光束质量上可以做到基本一致——而在于圆形窗口在加工、检测、密封和装调四个环节的综合成本更低、工艺更成熟。

基本原则：能用圆就不用方。 只有在矩形窗口是功能上的唯一选择时（如配合线阵相机、矩形传感器、狭缝光路），才选择矩形。

二. 圆形窗口的优势

2.1 工艺成熟度高

圆形窗口在加工上有两个天然优势：

其一，旋转对称性。 抛光过程中，圆形工件可以绕中心轴匀速旋转，抛光垫与工件表面的相对运动轨迹均匀覆盖整个面域，面形收敛速度快，容易达到较高的面形精度（PV值）。常规圆形窗口可稳定实现 λ/4~λ/10@633nm 的面形指标。

其二，检测便利。 圆形窗口的干涉检测不需要特殊夹具。将窗口放置在标准平面干涉仪的测试光路中，与标准参考平面镜形成等厚干涉条纹，直接读取面形数据，检测效率高、成本低。

2.2 密封结构简单可靠

圆形窗口配合 O 型密封圈时，密封结构设计标准化程度高，开模成本低，密封可靠性好。在真空腔体、水下设备、航空舱体等需要承受气压差或水压的场景中，圆形窗口是首选。

三. 矩形窗口的不足

3.1 加工难点

矩形窗口主要有三个问题：

• 边角效应。 抛光过程中，矩形工件的四个边角区域运动轨迹与中心区域不同，材料去除速率不一致，导致边角区域容易“塌边”或“翘边”，面形偏差集中发生在靠近边角的区域。
• 检测困难。 矩形窗口无法直接用标准圆形参考镜进行干涉检测，需要加工与窗口尺寸匹配的专用参考镜或采用子孔径拼接检测法，检测成本和周期均增加。
• 应力集中。 尖角处在夹持或温度变化时容易产生应力集中，可能导致窗口破裂或局部应力双折射。

3.2 实际操作中的要求

矩形窗口的四角应做倒角处理（C 角或 R 角，建议 ≥2mm），这不是美观问题,尖角在搬运和安装过程中极易崩边，倒角后报废率大幅下降。

四. 量化对比

对比项	圆形窗口	矩形窗口（带倒角）
同等尺寸下的面形精度（PV 值，常规水平）	λ/10	λ/4~λ/6
同等面形精度下的加工成本	基准（1×）	约 1.5×~1.7×
干涉检测复杂度	直接检测，30 分钟完成	需拼接检测，耗时约 3~5 小时
密封结构成本	低（O 圈标准化）	中高（密封垫片或异形密封圈需定制）
空间利用率	低（圆形包络占矩形空间）	高（与传感器或狭缝形状匹配）
装调方向要求	无方向性，任意角度安装	需注意方向（配合矩形传感器或狭缝）

五. 矩形窗口在什么场景下仍被选用？

既然圆形窗口综合优势明显，矩形窗口为什么还存在？核心原因是：系统空间的形状约束。

场景	原因	典型应用
线阵或面阵传感器前方	窗口需要紧贴矩形传感器有效区域，圆形包络浪费空间	工业相机、光谱仪
狭缝光路出口/入口	光路本身是狭长形状，矩形窗口更适配	光谱仪狭缝保护窗
面板开孔受限	设备面板上只能开出矩形安装孔	机载或车载紧凑设备
阵列式排布	多个窗口并排排列，矩形可密铺，圆形之间有间隙	多通道探测器阵列

六. 选型决策流程

基本原则：能用圆就不用方。 只有在矩形窗口是功能上的唯一选择时（如配合线阵相机、矩形传感器、狭缝光路），才选择矩形。

七. 特殊情况说明

有以下情况时，请在下单前与左利亚沟通：

• 矩形窗口长宽比 > 3:1：边角效应更加明显，面形控制的难度进一步提升；
• 矩形窗口厚度 < 3mm 且边长 > 100mm：薄板易变形，加工、检测、装配三个阶段的面形可能不一致；
• 矩形窗口需承受压差：应进行有限元力学仿真确认厚度，避免厚度不足导致的变形或破裂；同时在设计与装夹时需兼顾镜框压圈结构以及 O 型圈的安装空间。