研究了18、25、30 μm三种金丝和25、32、45 μm三种硅铝丝键合引线在不同温度循环次数下的键合强度衰减规律，并研究了拉断模式的比例。结果表明，所有试验样品，无论是否经历温度循环，均达到了GJB548B-2005方法2011.1中的最小键合强度要求，均未出现焊点拉脱的现象。随着温度循环次数的增加，金丝键合强度先略微增大，后缓慢减小并趋于平缓。硅铝丝键合强度先较快减小，后缓慢减小，并趋于平缓。相比于金丝，硅铝丝在0~50次的温度循环下键合强度衰减较快。通过曲线拟合，获得不同丝径下的键合强度衰减变化方程。

针对一种大尺寸CLCC器件在100次、-45 ℃~85 ℃温度循环实验后发生CTE失配失效的问题，提出了两种改进热膨胀系数(CTE)不匹配的优化方案，进行了仿真对比分析。基于较优的改进方案，采用有限元仿真及Engelmaier模型计算其疲劳寿命，完成了温度循环试验验证。仿真结果表明，在陶瓷中部钎焊参数合适的成形引线较好地缓解了氧化铝陶瓷与焊料、FR4基板的CTE失配问题，满足实际使用需求。本文研究对大尺寸氧化铝陶瓷封装设计有参考价值。

探测器是航天有效载荷中完成光电转换的核心部件, 且一旦发射升空, 几乎不可能对其进行维护、修理和更换。采用经过筛选的无寿命数据的商业红外探测器存在风险, 热电制冷器(TEC)的使用寿命是探测器组件寿命的薄弱环节, 其可靠性对探测器的正常使用具有重要影响。因此, 对红外探测器组件的寿命试验研究至关重要。首先分析了某航天载荷红外探测器的工作模式及TEC的失效机理, 制定了恒定应力结合定数截尾的加速寿命试验方案降低时间成本; 然后, 从硬件和软件的两个部分详细地阐述了红外探测器寿命试验系统的搭建, 并展示了设备实物图和红外探测器温度循环效果图; 最后, 运行寿命试验系统, 试验时间累积约170 d, 红外探测器温度循环累积约30 000次。试验结果指出: 两种型号星载红外探测器经过寿命试验后G12180相对光谱响应率最大变化1.45%, G12183相对光谱响应率最大变化444%, G12180组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了4.30%, G12183组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了750%, 探测器组件的使用寿命和性能变化满足航天载荷需求。

结构健康监测中，光纤布拉格光栅(FBG)传感器性能蜕化将会严重影响整个监测系统的稳定性和准确性。而高温、高压等恶劣条件，均可能导致FBG传感器性能蜕化。基于光纤光栅传感器温度传感原理，分析了温度引起光纤光栅传感器性能蜕化的机理，并通过软件仿真和相应温度循环实验，分别考察了温度对不同FBG传感器性能蜕化的影响。实验结果表明，温度对FBG传感器性能蜕化的影响与FBG传感器自身质量参数有关。对于普通FBG传感器，随着温度循环次数增加，反射光谱峰值逐渐降低；而对于刻写完成后，光纤中仍含有少量氢分子的FBG传感器，随着温度循环次数增加，反射光谱不仅峰值逐渐降低，而且中心波长逐渐发生蓝移。

卫星工作时，由斯特林机致冷的HgCdTe中长波红外探测器会经受从-173℃以下到常温的成千上万次温度 循环.由于不同材料的热膨胀系数(TEC)不匹配，这样就会造成电极封装的疲劳和失效，进而影响卫星的正常工 作.利用中科院上海技术物理研究所研制的温度循环设备TCE-a，模拟了真空环境下的斯特林制冷机的开关机模 式，发现了In焊凸点的两种失效模式.运用有限元方法，对In焊凸点的失效进行了力学分析.

通过高低温湿热交变试验箱模拟外界温度环境，利用OTDR和CD300色散仪监测光纤传输性能随温度的变化情况，对相同工艺生产的同类型的不同批次的单模光纤进行温度循环试验。试验表明：在－60C～140C宽温度范围内，光纤的传输性能均随温度发生波动——在1310nm和1550nm波长处光纤温度附加衰减不超过0．05dB／km；在1550nm处光纤的色散系数随温度升高而降低；PMD随温度的升高有所增加。在该试验的基础上，利用质量管理中的“3σ”控制原理，以现有通信系统标准作为判据，讨论了温度变化时光纤传输性能对通信系统的适应性，推断出在－60C～140C温度范围，G．652光纤的衰减、色散和PMD性能均满足10Gbit／s以下的通信系统使用；对于高于10Gbit／s的高速通信系统，应采用适当的措施，尽可能减小拉丝过程中光纤的PMD，这样才能保证PMD指标完全满足高速通信系统要求。

在某些情况下斯特林制冷机采用间歇式工作方式,以延长卫星在太空中的服务年限,因此由斯特林机致冷的低温半导体器件如HgCdTe中长波红外探测器会经受成千上万次从-173℃以下到常温的温度循环,这个过程可能会造成器件的失效.为了研究器件的失效机理和可靠性,帮助筛选器件,本文介绍了一种自制新型的温度循环实验设备,型号TCE-a.经过数千次温度循环,设备满足器件筛选实验要求.