在激光源原子氧地面模拟设备中对Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了原子氧与紫外综合辐照实验，研究了Kapton/Al薄膜质量及太阳吸收比的变化，重点关注了实验前后Kapton/Al薄膜表面结构及成份的改变。结果表明：Kapton/Al薄膜二次表面镜的质量随辐照时间的增加逐渐减小，太阳吸收比的变化趋势与之相反，随辐照时间的增加逐渐增大；综合辐照后Kapton/Al薄膜表面主要官能团数量呈下降趋势；综合辐照过程中材料表面C-C键、C-N键的破坏及在原子氧和紫外环境中重新结合成新的化学结构是造成Kapton/Al薄膜性能退化的主要微观机制，气体小分子的挥发是造成Kapton/Al薄膜质量损失的主要原因。