为了提高太阳直射光谱辐照度的观测精度, 对使用棱镜分光的太阳光谱辐照度仪, 在可见-近红外波段开展了基于标准探测器的辐射定标方法研究。建立了可调谐激光器-积分球的辐照度定标装置, 以溯源于低温绝对辐射计的标准辐照度探测器作为传递基准, 通过替代法得到照度仪在可见-近红外10个波段的绝对光谱辐照度响应度, 分析得到的合成定标不确定度优于0.95%。与溯源于中国计量院金点黑体的标准灯定标法进行了比对实验, 两者的偏差在4.67%的范围内, 证明了此辐射标准传递方法的合理性。

针对SILEX-I超短超强脉冲激光装置输出光束光谱分布的精密测量问题,采用脉冲激光相对光谱功率来评价光谱分布,以溴钨灯为标准光源开展相对光谱功率测量方法的研究,获得相对光谱功率的理论计算公式。以SP2760光栅光谱仪作为光谱测量设备在SILEX-I激光装置上进行了光谱分布测量的验证实验,并给出了不确定度评定,获得了扩展相对不确定度1.7%的测量精度。测量结果显示,相对光谱功率分布与光栅光谱仪的原始光谱响应值分布具有显著的差异,可以更加准确地反映输出脉冲的光谱分布。

为了满足可见-近红外波段太阳光谱的高精度观测需求，对使用细分光谱技术进行太阳直射辐射观测的新型太阳光谱辐照度仪，开展了辐射定标方法的研究。使用光谱辐照度标准灯在400 nm～1 050 nm光谱范围内对仪器进行相对定标，对满足比尔-朗伯定理的波段采用Langley法进行绝对定标，在整个光谱范围内将辐射基准溯源到大气层顶的太阳光谱辐照度。在甘肃敦煌和安徽合肥两地进行了室外比对实验，仪器观测结果和MODTRAN40模型的理论模拟结果一致，和CE318的4个气溶胶观测通道的结果偏差在5%以内，验证了该定标方法的合理性。

用光谱辐照度标准灯的光谱辐照度标定内部照明的积分球开口光谱辐亮度，这一技术目前已比较成熟，通过两种方式推导出的传递仪器光谱辐亮度响应度之比随波长而变化。针对这一现象，构建了基于标准探测器的绝对辐亮度计和绝对辐照度计。用所构建的绝对辐射计在4个波长处标定光谱辐照度标准灯及标准漫反射板的变化情况，得出标准灯实际光谱辐照度值比自身标定值大，漫反射板实际双向反射分布函数(BRDF)比自身标定BRDF小的结论。将实际光谱辐照度及BRDF分别修正到积分球光谱辐亮度及传递仪器光谱辐亮度响应度中，修正后的传递仪器光谱辐亮度响应度之比随波长变化而趋于常数1。不确定度分析表明，在4个波长处光谱辐亮度定标中合成标准不确定度为0.884%~1.217%，光谱辐照度定标中合成标准不确定度为0.768%~1.136%。

星上定标是成像光谱仪光谱图像数据定量化应用的基础。为了提高星上定标积分球系统的光源稳定性，减少积分球辐亮度变化率，针对积分球系统定标用的光源-卤钨灯对定标精度的影响，研制了一种控制卤钨灯发光强度稳定性的稳流电源。介绍了具有软启动特性的标准灯稳流驱动电源的工作原理及应用电路，研究了输入电压负载、温度等参数对电源性能的影响，并对稳流源电路进行了测试。通过改变三极管增益的方法调整软启动时间，采集串联在电路中的高精密电阻两端的电压，并计算电路中的电流，得到电流稳定性达到0.037%；增加重复性后，电流稳定性为0.043%。实验结果表明，得到的电流稳定精度满足了积分球系统光的变化不超过1%的要求。此积分球系统已成功应用于某型号成像光谱仪的星上定标。

介绍了多种插值方法与曲线拟合方法，对光谱辐射照度标准灯在所需波长间隔上的照度值进行内插运算，包括这些方法的模型建立、参数计算及误差分析过程。得到了效果较好的插值方法及分段普朗克曲线拟合模型，其中拟合模型较好地体现了光谱辐射照度标准灯的灯丝发射率及灯壳的光谱透射比。最终结果的相对偏差接近国家级计量院提供标准灯的最佳不确定度0.2%。