：针对大气层外的太阳光谱辐照度监测，设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构，工作波长范围为600~1 200 nm(二级光谱)和1 200~2 400 nm(一级光谱)；一二级光谱使用二向色分光镜分离，并采用两片线阵探测器同时接收，实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm×55 mm×20 mm。经过系统优化，全谱段子午方向像差低于6 μm。基于惠更斯点扩散函数(PSF)，仿真探测器像元的光谱响应函数(SRF)，结果表明光谱分辨率在600~1 200 nm波段优于2 nm，在1 200~2 400 nm波段优于4 nm。系统结构简单紧凑，稳定性高，适合用于空间太阳光谱辐照度的在轨监测。

考虑在轨绝对辐射定标基准辐射计(ARCPR)要求其测量太阳总辐照度(TSI)的TSI腔的吸收比优于0.999 9，同时测量不确定度在0.001%以下， 本文提出采用在空间和低温环境下性能优越的圆柱形斜底腔作为标定太阳总辐照度的黑体腔，并对斜底腔吸收比进行了测量与研究。介绍了斜底腔的特性，分析了低温辐射计多使用斜底腔作为黑体腔的原因。阐述了替代法测量腔体吸收比的原理，增加了参考光路用于监测激光功率，以提高测量重复性和准确性。通过测量信号与参考光路信号的比值计算了斜体腔的吸收比，并对测量结果进行了不确定度分析。测试实验显示，斜底腔吸收比为0.999 928±0.000 005， 优于ARCPR对标定黑体腔的要求,验证了将斜底腔作为测量太阳总辐照度的TSI腔的可行性。实验还表明: 计算信号电压与参考电压比值，通过比值计算腔体吸收比的方法可以提高测量结果的不确定度，适用于测量超高吸收比腔体的吸收比。

精确且已知面积的主光阑对于搭载在气象卫星上的太阳辐照绝对辐射计(SIAR)有着重要作用,其带来的不确定度分量是太阳辐射计测量辐照度不确定度的重要组成部分.有效面积法是一种测量主光阑面积的方法,其通过叠加高斯光束形成一个统一的照度均匀分布的光源区域,利用辐射测量中光阑对光束的限制效应定义主光阑面积.对SIAR 进行简单介绍,主要对有效面积法的测量原理进行理论分析及模拟仿真,提出了具体搭建测量装置的方案,并对主光阑面积进行测量,测量合成不确定度达到8.2 × 10-5 .该测量方法提高了太阳辐照绝对辐射计主光阑面积的测量精度,使得太阳辐照绝对辐射计测量辐照度的标准不确定度从8 × 10-4 提高到6.3 × 10-4 .

为了考察真空环境对太阳辐照度绝对辐射计辐射测量值及其对世界辐射基准修正系数的影响，提高在轨辐射测量值向世界辐射基准的溯源精度，改善不同仪器在轨辐射量值的一致性，进行了真空环境中太阳辐照度绝对辐射计腔温响应变化及其影响的测量和评估。真空环境中，由于缺少了空气对流这一传热途径，使得在相同的加热功率下，辐射计腔温响应的时间常数变长，并且平衡温度升高，导致辐射计黑体腔响应度明显降低。在真空和空气中,对相同的测量目标进行辐射测量，结果表明由于真空中黑体腔时间常数和响应度的变化，导致测量的辐射功率有0.15%的相对偏差，进而造成真空环境中的辐射测量值向世界辐射基准的修正系数发生0.15%的相对变化。

风云三号A星和B星上搭载的太阳辐射监测仪由于视场较大而引入较多不确定因素, 因此风云三号C星太阳辐射监测仪采用小视场绝对辐射计来跟踪太阳测量。本文研究了小视场绝对辐射计视场带来的修正因素。计算了C星太阳辐射监测仪由视场光栏和主光栏确定的视场大小; 基于此视场计算值, 给出了仪器辐照度测量值随光源入射角变化的理论曲线; 并且利用实验室搭建的视场测量装置, 对此变化曲线进行了实际测量。结果表明, 测量曲线与理论曲线的相对偏差平均为1%～2%, 接近测量装置的极限精度, 从而验证了视场计算值的准确性。利用计算视场评价了在轨测量时辐射计与冷空间背景的辐射交换修正项, 结果显示, 小视场会对太阳辐射测量产生2.023 W/m2的冷空间背景修正, 相对太阳辐照度测量精度要求, 修正项计算标准差可以忽略。

理论上研究了吸附在金纳米颗粒表面的CdSe量子点的双光子荧光增强效应。在偶极近似下, 全面地考虑了金纳米颗粒的存在造成的表面等离激元共振增强效应和以金纳米颗粒作为受体的非辐射能量转移效应, 给出了金纳米颗粒对量子点双光子荧光的增强因子。通过数值模拟, 给出了将贵金属纳米颗粒更有效地用于增强双光子荧光的方法, 即将贵金属纳米颗粒的表面等离激元共振峰调至激发波长处, 尽可能地增大激发光的表面等离激元共振增强效应。上述理论分析结果很好地验证了已经报道的实验结果。

观测了罗丹明101染料在甲醇和酸性甲醇溶液中的稳态吸收、 稳态荧光和时间分辨荧光光谱, 得到了吸收与荧光光谱的特征信息以及荧光寿命； 通过拉曼光谱、 红外光谱和密度泛函理论计算, 对罗丹明101染料分子的振动模式进行了指认。 研究结果全面系统地表征了罗丹明101染料的光谱特征以及分子结构和振动信息, 为罗丹明101染料在染料敏化太阳能电池和生物荧光标记等方面的应用研究提供了依据。