光学天线作为空间激光通信系统中的核心组件，应具有较好的温度场稳定性和均匀性。较大的天线口径和地球静止轨道空间外热流的复杂聚变，增大了天线温度场热控技术的难度。根据光学天线的构型特点和外热流的变化规律，基于光机热一体化协同设计，将空间高效热防护技术与光学镜面辅助热控技术相结合，实现了对大口径光通信天线温度场的稳定性与均匀性的长期精稳控制，并通过热实验进行验证。实验结果表明，强日照期对天线采取避光策略时，满足光通信天线温度场指标要求的时长大于14.3 h/d，温度稳定控制在21.4～26.2 ℃范围内，主镜自身热差不大于1.3 ℃，主镜与次镜之间的热差不大于3.8 ℃，这些结果均高于稳定性与均匀性的指标要求。

星载激光通信终端二维转台伺服机构是一种高精度指向调节机构, 工作时对温度场稳定性及均匀性有较高要求, 空间热环境剧烈变化是诱导其温度波动的外因。为达到在轨温度场精稳控制, 提出了一种GEO星载经纬仪式激光通信终端二维转台伺服机构温控方案, 通过机电热一体化结构设计选材、主动跟踪控温、散热及隔热设计等技术途径, 实现了空间大尺寸的高精密二维转台伺服机构温度场稳定性与均匀性的精稳控制, 并经过热试验与热分析综合验证, 结果表明: 工作轨道全寿命期间, 伺服机构核心部件温度稳定控制在22.3～34.6 ℃范围内, 温度场均匀性可控制在4 ℃以内。

地球同步轨道（GEO）星地激光通信终端为开敞式结构，其光通信天线裸露于卫星舱外，受交变剧烈的空间外热流影响，光通信天线符合温控要求的在轨有效工作时间每天仅有4~6 h。基于现有热控技术基础，通过对太阳窗的设计削弱空间外热流的影响，改进系统热稳定性，并基于有限元分析得到使光通信天线系统热稳定性最佳的太阳窗光热特性参数优化设计，使其满足太阳透射率较高、吸收率较低，并且内、外表面红外发射率均较高的要求。采用上述太阳窗优化设计，光通信天线次镜可全天候满足温度指标，主镜全天中满足温度指标的时间可达12 h，二者有效工作时间分别为基础方案（未采用太阳窗）的3倍和2倍。