通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导，分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因，并结合过程相关性理论，对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析，提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算法补偿模型。对该模型的补偿效果进行离线补偿验证，结果表明，采用该算法补偿模型能明显抑制光纤陀螺的变温零漂。为了进一步验证该模型的有效性，把离线获得的补偿参数载入陀螺存储器，经过多样本实验测试，补偿后可有效提高光纤陀螺的全变温零偏稳定性，验证了该补偿算法在工程上的可实施性和推广价值。

对于芯片加速寿命可靠性试验来说，温度是其中最重要的一环。首先，立足于芯片可靠性试验中温度的变化，探究高温烘烤对InSb红外探测器芯片光电性能的影响；然后对盲元的类型进行了分类，并总结出了像元损伤的可能原因；最后利用有限元分析软件对探测器结构进行了热应力仿真和分析，进一步明确了芯片碎裂的机理。由仿真结果可知，芯片中心位置受力较大，其值在680 MPa左右，这与InSb探测器中心位置易发生疲劳失效现象相吻合。提供了一种研究InSb探测器失效机理的新思路，对于高性能InSb红外探测器的研制具有一定的实际指导意义。

采用高低温试验方法探究了温度变化对 NaI(Tl)闪烁探测器性能及能谱测量的影响，观察能谱并以常温 25 °C为基准，计算 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,1.332 MeV特征峰位道址、γ射线全能峰计数率、能量分辨率在 25 °C下相对变化值。结果为： 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV, 1.332 MeV特征峰位道址在 0 °C~20 °C范围内基本保持一致，在 20 °C~45 °C范围内随温度升高逐渐降低； 0.662 MeV和1.173 MeV全能峰计数率随温度变化分别在±5.19%和±4.48%范围内保持一致； 3个对应能量分辨率分别在 ±4.3%范围内随温度变化保持一致。可看出利用 γ源作为稳峰源是可行的。

为了解决CFRP(carbon fiber reinforced polymer)平面反射镜在加工成型后的面形存在像散像差的问题, 建立相关的理论模型以对其产生机理进行解释, 并设计实验对模型进行验证。首先基于经典层合板的热效应理论, 考虑到CFRP平面反射镜制造过程中存在铺层角度误差及温度变化等因素, 推导了相关公式以说明当对称均衡铺层CFRP反射镜存在铺层角度误差时, 在热效应的影响下会产生马鞍形的变形, 即会导致面形出现像散像差。设计了相关实验, 制备了两组铺层角度分别为[0° 90° 45° -45°]2s和[(0° 90° 45° -45°)s]2的反射镜样片, 并利用Zygo长波红外干涉仪(λ=10.6 μm)对样片总体面形及像散像差进行检测。实验数据显示: 第一组样片像散像差的RMS值平均为0.034λ, 第二组样片像散像差的RMS值平均为0.510λ。证明了铺层角度误差是使反射镜产生像散像差的主要原因之一, 而且像差大小会随着反射镜弯曲刚度准各向同性的提高而减小。

环境温度的变化对表面等离子体共振(SPR)检测系统产生的热效应会影响共振条件和相关输出量。建立液体棱镜SPR检测系统,对系统中各介质层的热性能进行详细分析。基于介质层的折射率与温度关系的理论模型,数值模拟了环境温度变化对各介质层共振曲线和共振角的影响。模拟结果表明去离子水的热致折射率变化比玻璃基底和金属薄膜高1~2个数量级。实验上,采用自主搭建的共振检测系统研究共振角偏移和水的折射率变化对外界温度改变的依赖关系。结果表明当外界环境温度变化范围为29 K时,共振角偏移量是0.216°,水的折射率变化达到4.02×10 ^-3,并推导出水的折射率与温度之间关系的表达式。实验结果和理论计算基本一致,为进一步提高检测系统的灵敏度奠定了基础。

空间遥感应用中的光学有效载荷对系统偏振控制提出了越来越高的要求，作为常用的宽光谱反射镜，金属银(Ag)膜反射镜的偏振特性随着环境温度的改变而变化。本文设计并制备了低偏振灵敏度的Ag膜反射镜，研究了反射镜在45°和60°入射角下，从室温25 ℃升温到150 ℃时的偏振特性变化和反射光谱变化情况。随着温度的升高，Ag膜的折射率在350~1 200 nm波长范围内有所增加; Ag膜反射镜的反射光中s和p光的相位差Δ在350~600 nm波长范围内减小，在600~650 nm波长范围内基本稳定，在650~1 200 nm波长范围内增大。温度上升到125 ℃时，Ag膜和反射镜表面形貌发生改变，增加了表面散射和吸收，导致350~900 nm波段反射率降低，在波长350 nm附近的降低约25%。

测试研制的28 GHz光载无线通信系统时发现,经光纤传输后接收端恢复的基带信号眼图会随时间出现张开与闭合的现象,使通信系统的可靠性遭到破坏。通过实验研究和理论分析发现,射频信号的传输时延会随着光纤周围温度的变化而改变,尤其对载波频率较高、传输距离较长的光载无线通信系统的可靠性影响更为严重。为了克服上述相位漂移问题,提出并实验论证了一种基于载波恢复技术的改进型光载无线通信系统,采用二次下变频结构,从中频信号中提取同步时钟,恢复出幅度稳定的原始基带数据。实验系统实现了28 GHz载频、1 Gb/s数据速率、25 km的光纤传输,系统的误码率小于10 ^-9。

从热发射理论出发，推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度的一般计算形式。针对一种最常见的温度径向分布近似模型，给出了均方根发射度随温度非均匀性变化趋势的理论数值解。基于有限差分法粒子仿真技术统计了热阴极的本征发射度，仿真结果与理论解一致，验证了非均匀发射热阴极本征均方根发射度一般形式的正确性。结果表明，径向温度非均匀性引起均方根发射度显著变化，非均匀系数为10%时引起均方根发射度下降约15%。本文建立的理论形式和仿真方法可以有效评估束流品质控制目标和工程热设计之间的依赖关系，以指导高效费比的工程设计。

在红外热像仪的外场应用中,温度变化会对热像仪的光学系统特性产生影响,导致光学系统产生离焦,造成图像模糊,影响成像质量。针对这一问题,提出了机电式无热技术,利用移动透镜进行主动补偿,以消除或降低温度变化对图像质量造成的影响。基于实验数据研究了温度变化对热像仪焦距的影响,得到温度对焦距变化影响的规律。基于分析结果,得到不同温度下调焦电机补偿码值,并增加了温度测量接口,设计了自动补偿软逻辑控制软件。最后,在红外热像仪上进行了实物实验验证,验证实验结果表明,该方法可使长时间工作的红外热像仪图像一直保持基本状态。提出的机电式主动补偿方法避免了光学系统重新设计,具有较好的实践性和经济性。

采用将传感光纤绕制在螺旋型调制器上的方法,设计了一种基于光斑旋转角度调制的新型光纤温度传感器。根据螺旋型调制器所处环境温度的变化会使传感光纤产生双折射效应,从而使出射光斑发生旋转变化的原理,通过CCD获得不同温度下的出射光斑图像的变化情况以及利用MATLAB对所得数据进行处理,可以探测出温度变化与出射光斑旋转角度的关系,达到对温度间接测量的目的。实验证明,光斑旋转角度与温度变化在一定范围内有很好的线性关系,而且该传感系统灵敏度也比较高。