星载光机电设备兼有光学系统和运动机构的特点, 前者温度指标要求高, 后者构型复杂并且相对星体其他部分运动, 这给热设计的验证带来困难。文章以光机电设备激光通信终端为例, 提出了热设计的间接验证方法, 即通过地面试验数据修正热分析模型、再由热分析模型预示在轨温度, 进而验证热设计。设计了热平衡试验, 并根据试验结果修正了模型, 修正后的试验模型计算结果与试验结果基本一致, 81%的测温点偏差小于5 ℃, 模型较好地反映了真实的热物理状态, 其预示的在轨温度可用于验证热设计。对比了轨道计算温度与飞行温度, 81%的测温点偏差小于4 ℃, 证明了间接验证方法的正确和有效, 满足星载激光通信终端的应用要求。所述的验证方法显著降低了热试验的难度, 对多姿态与高温度指标的光机电设备具有借鉴意义。

在入射光瞳面处针对星地激光链路中空间光至单模光纤耦合效率补偿特性进行了研究，依据星地下行链路特点，对星地下行链路光纤耦合效率模型进行分析。在此基础上，利用基于单模光纤后向传输模场为加权函数的加权孔径正交多项式，建立光纤耦合接收系统波前相位模式补偿理论模型，运用该理论模型，通过数值模拟对波前相位进行模式补偿，给出波前相位模式补偿下平均光纤耦合效率与接收孔径尺寸和相位补偿项数的变化关系，以及典型接收孔径下采取一定项数的波前相位补偿后光纤耦合效率概率分布，为基于光纤耦合接收方式的星地激光通信链路波前补偿系统设计提供一定理论参考。

相对于理论研究和实验研究，数值模拟研究具有独特的优越性，包括参数可控和可实现系综平均等。因此，对于大仰角链路大气湍流影响研究等实验系统无法搭建的研究，可以采用光束传输的数值模拟方法来进行研究。在Zernike多项式展开法和多相位屏理论的基础上，建立了基于Zernike多项式的大气湍流多相位屏数值模型，实现了高斯光束水平链路(0°)和大仰角典型链路(30°、60°)大气传输的数值模拟，并利用水平链路到达角(AOA)起伏方差经验计算公式对3组900次水平链路数值仿真结果进行了分析。结果表明，数值模拟到达角起伏方差和实验值误差在5%以内，多相位屏数值模型是有效的。该工作对自由空间光通信系统中大气湍流影响研究具有重要意义。