随着军用红外光学仪器的发展, 对红外光学镀膜元件耐环境性能的要求越来越高。以波段在 8～12.m的 Ge、ZnS、ZnSe镀增透膜样品为对象进行红外增透膜湿热雨林气候环境适应性研究。以外观质量、重量、光谱透射比等为评价指标进行环境适应性评价, 得出以下结果: 经过 3年湿热雨林气候环境试验, 红外增透膜出现了不同程度损伤, 损伤模式主要为变色和脱膜; 随着试验时间的延长, 变色越来越严重, 变色区域越来越大; 重量出现先减少后增加的现象, 光谱透射比出现少量下降; 经过 3年的湿热雨林气候环境试验后, 红外增透膜均已失效。

为研究半导体激光器锁频系统的环境适应性,所采用的锁频方案是基于饱和吸收光谱的调制解调技术。分析了三种典型的锁频光路方案:消多普勒锁频(DFL)光路,原子气室端面反射锁频(CRL)光路以及反射镜增反锁频(MRL)光路。这三种方案均采用锁定调节模块进行光放大,通过调制解调技术将激光器锁定在饱和吸收峰上。在锁频基础上,利用声光调制器产生激光冷却原子实验中冷却光所需的激光频率。通过改变温度、振动频率和振动幅度等环境参数,测试了三种激光器锁频光路的频率稳定性,并讨论了每种方案的环境耐受性。实验结果表明,DFL方案的温度耐受性和抗振动干扰是最好的,CRL和MRL方案次之,说明DFL方案更适于复杂工作环境。然而,CRL和MRL方案可简化光路、缩小光路尺寸,便于激光单元的小型化和集成化。

为开展 OLED显示器在热带雨林气候条件下的环境适应性研究，将 OLED显示器置于西双版纳试验站进行库内自然暴露试验，并定期对样品进行观察和检测。经过一年的暴露试验， OLED显示器表面出现针孔、黑点和膜 层脱落等现象，以及发光面积减小和亮度降低等性能衰减变化。研究发现， OLED显示器在热带雨林环境中长期受温度、湿度等环境因素的交变应力作用，其密封性遭到破坏，外界氧气、水汽等进入显示器内部，最终导致 OLED显示器失效。因此，要想进一步提高 OLED显示器在热带雨林环境中的使用寿命，关键在于改善 OLED显示器的密封性。

为了提高超声电机的环境适应性与能量转换效率, 本文分析并制造了宽温域低损耗的新型压电材料与摩擦功能材料, 提出了通过相结构调控、增加第三组元、引入偶极子缺陷钉扎畴壁等手段制备宽温域低损耗压电陶瓷材料的设计与制造方法; 为了提高超声电机摩擦界面能量传递效率及环境适应性, 设计了具有高摩擦系数、低磨损率且耐高温的聚酰亚胺复合材料。结果表明, 与传统材料相比, 新型压电陶瓷材料具有低介电损耗、高机械品质因数及高温度稳定性的优势, 使超声电机的能量转换效率提高3.3%, 而新型聚酰亚胺基摩擦材料在摩擦系数、耐磨性以及温度范围等指标上均有明显提高, 使电机的最大效率提高了6.19%。综合两种新型材料后, 超声电机的最大效率提升了13.6%, 可靠工作温度从-40~70 ℃提升至-60~120 ℃。本文提出的压电与摩擦功能材料既增强了超声电机的环境适应性, 也改善了电机输出性能, 对超声电机在航空航天等高端装备中的应用具有重要的意义。

中长波双波段红外成像技术能同时获得中波、长波两个大气窗口的红外辐射信息，同时具有两种单波段成像技术的优点。通过优势互补，中长波双波段红外成像技术能够提高装备对各种复杂环境条件的适应能力，提高各类作战任务的成功率。在过去二十几年中，欧美主要国家实现了从双探测器双波段成像到单探测器双波段成像的发展及批量装备，目前正向更高分辨率、更远作用距离的方向发展。中长波双波段红外成像技术主要用于提高各类主战装备对不同的作战环境的适应能力以及各类搜索跟踪识别系统对目标的探测识别成功率。此外，可以通过中长波双波段红外成像技术获取目标的温度、光谱特性等特征信息，可用于反干扰、反伪装。

为了研究 Al2O3薄膜在蓝宝石光学窗口中的应用, 采用离子束溅射技术制备了不同工艺条件下的 Al2O3薄膜, 根据薄膜的测试结果对薄膜的折射率和消光系数进行了拟合, 分析了工艺条件对 Al2O3薄膜性能的影响。在蓝宝石窗口上用 ZnS和 Al2O3作为高、低折射率材料, 设计并制备了电视(600～ 900 nm)和中红外(3.4～4.8 .m)双波段高效减反射薄膜, 测试结果表明, 薄膜的减反射效果良好, 具有较强的环境适应性, 适合于作为光学窗口薄膜。而 Al2O3薄膜吸潮引起的 2.8～3.5 .m波段的吸收, 以及蓝宝石基片在 4.0 .m之后的吸收是造成透射率较低的主要原因。