依据光叠加原理研制了一台太阳光谱仪光电探测系统线性度测试装置。该测试装置由300 W高稳定度氙灯光源、250 W卤钨灯光源、双层中性滤光片轮、双孔光阑及光学成像系统组成。依靠中性滤光片改变光束强度, 依靠独立开闭的双光阑和光学成像系统实现光流叠加。该装置工作波段为200~2 400 nm, 可模拟紫外-可见-红外波段地外太阳光谱辐照度, 动态范围为104, 已用于太阳光谱仪等光谱仪和硅光电二极管标准探测器等光电探测系统线性测量。

光谱辐射定标是光学遥感仪器研制中的关键环节。 深入分析实验室定标的光谱辐射测量仪器至户外应用的不确定度来源, 环境温度是限制仪器户外高精度测量的最主要因素之一。 传统的光谱辐射度实验室定标通常在室温（~25 ℃）下进行, 而户外光谱辐射测量处于不同温度环境, 严重影响仪器测量的准确度。 设计搭建实验测量系统, 采用遥感辐射领域常用的光谱辐射测量仪器, 研究环境温度对光谱辐射测量的影响。 实验结果显示: 常用光谱辐射计（CR-280）的测量结果受温度影响明显, 在10～40 ℃之间变化时, 仪器光谱辐射亮度测量值在400～700nm波段内的偏差为±5%左右, 而700～1 050 nm内的偏差高达±15%左右。 这主要由于仪器采用硅探测器, 红外波段恰好与硅的带边接近, 硅探测器易受温度影响, 温度增加硅的带边会向长波方向移动, 光谱辐射计的响应度也随之增加。 基于实验数据统计分析, 提出一种适用于不同类型光谱辐射计的温度修正方法, 相对于传统的斜率/截距（S/B）算法适用性更广, 还可由公式计算出任意温度下的修正结果。 修正后CR-280红外波段的偏差（950 nm左右）由±10%降低为±1%, 明显减小了因户外使用与实验室定标温度不同造成的测量结果偏差。 此外, 利用不同类型光谱辐射测量仪器（Avantes及SVC HR-1024）对温度修正方法进行验证。 环境温度变化时光谱仪Avantes（VIS/NIR）的测量结果存在较大偏差（1 060 nm高达±17%）。 通过温度修正方法运算, 仪器修正值与定标值的偏差在±1%以内。 光谱辐射计（SVC HR-1024）不同波段的测量值, 与定标值的偏差受温度影响不同。 这主要由于: 仪器由Si、 制冷型InGaAs及扩展InGaAs探测器组成, Si探测器受温度影响大, 950～1 000 nm波段测量值与定标值的偏差高达±10%。 而制冷型InGaAs可有效控制探测器温度, 受温度的直接影响相对小。 但随温度增加, InGaAs探测器制冷效果受限（制冷最佳工作温度为20 ℃）, 测量结果产生偏差（1%~3%）。 同样, 利用温度修正公式对不同温度下SVC HR-1024的测量结果进行修正运算, 仪器因温度变化引起的偏差可降低至±1%以内。

为实现太赫兹辐射特性精准认知, 开展太赫兹辐射功率密度测量研究.通过光学频率梳产生太赫兹频率梳, 利用太赫兹频率梳实现太赫兹辐射源空间辐射功率密度测量.本文利用电光采样和光电导探测两种方式, 实现了100 GHz辐射源空间辐射功率密度测量; 将100 GHz辐射总功率溯源到标准太赫兹功率计, 实现太赫兹辐射功率密度绝对测量.分析比较了利用800 nm空间光进行电光采样和利用1550 nm光纤激光进行光电导探测的测量结果.在不同距离下, 对太赫兹辐射源的空间辐射功率密度进行了测量和量值溯源, 实验揭示了太赫兹辐射传输的空间演化特性.

传统的固定成像传感器多用于分析地物自身生物化学参数改变而导致的光谱变化, 而用于研究二向反射特性的计算机模拟模型受构建场景时可视因子计算量过大的限制而无法完成多类型地物的模拟, 因此两者较少有联系。针对这些问题, 在采用简化辐射度模型RAPID的基础上, 模拟了长春市御花园地区的反射率, 分析了反射率对环境因素的敏感性。结果表明：传感器视场角对热点有较大影响, 太阳天顶角和天空光比例在可见光与近红外波段各方向均有较大影响。模拟环境因素对成像光谱的影响, 可为固定成像传感器反演地物的生物化学参数提供依据。

在地外太阳光谱辐照度测量和大气定量遥感等项研究的推动下, 近二、 三十年, 国际上光谱辐射计量技术发展十分迅速。 基于先进的高温技术、 优异的高温热解石墨材料和独特的设计, 全俄光学物理测量研究所(VNIIOFI)研制出温度高达3 200～3 500 K、 具有高均匀性和高稳定性的大面积普朗克高温黑体光源。 基于低温绝对辐射计的滤光片辐射计迭代测温技术, 使高温黑体温度测量不确定度小于0.5 K。 在德国物理技术研究院(PTB), 将这种高温黑体直接用于国际空间站地外太阳光谱测试仪器(SOLSPEC)的辐射定标, 定标综合不确定度小于0.5%～1%。 2008年德国物理技术研究院(PTB)建成名为计量光源(MLS)的新一代专用同步辐射存储环并投入使用。 为调节同步辐射的光谱分布, 稳态下其能量可设置为105～630 MeV任意值, 相应特征波长随之从735 nm改变至3.4 nm。 为在不改变光谱分布情况下改变光强, 电子束流可调节 11个量级, 即从 1个存储电子(相当于1 pA)到200 mA。 美国国家标准技术研究院(NIST)在同步辐射紫外辐射装置(SURF Ⅲ)3号光束线上建立了使用同步辐射的光谱辐照度定标装置(FICUS), 为紫外传递标准光源定标, 光谱范围200～400 nm, 相对测量不确定度1.2% (k=2)。 新一代同步辐射装置为地外太阳光谱辐照度测量仪器, 如SUSIM, SOLSTICE, SBUV, SIM和SOLSPEC等, 短波段高精度辐射定标奠定了技术基础。 该文描述新型高温黑体和同步辐射装置的建立与发展, 光谱辐照度和光谱辐亮度标准的传递及国际比对并评述它们在太阳光谱辐照度测量中的应用。

太赫兹技术的独特性和优越性吸引着众多科学研究者的关注, 在生物医药、信息科学、公共安全、量子研究和太空探测等领域具有巨大应用潜力。这些应用的有效性和可信度都需要以太赫兹相关参数的量值溯源为前提。文章以太赫兹光谱、频率、功率和强度等参数为对象, 介绍了太赫兹计量研究的最新进展, 分析了各种计量技术的特点, 以期促进太赫兹计量技术发展, 保障太赫兹研究和应用的量值可靠。

针对高精度空间光学定量遥感的需求，研制了一种采用数字微镜器件的自校准型光谱辐亮度标准光源。该光源具有两种工作模式:在窄带工作模式下，由Gershun管辐射计和CAS光谱辐射计自校准; 在宽带工作模式下，作为光谱辐亮度标准光源用于地面或空间遥感仪器的光谱辐亮度响应度定标。以光谱辐照度标准光源和Spectralon标准漫反射板组成光谱辐亮度标准光源为CAS光谱辐射计定标，测得自校准光源的光谱辐亮度。又以标准探测器定标的Gershun管辐射计测量自校准光源，采用迭代法得到自校准光源的光谱辐亮度。窄带模式下两种不同定标方法对自校准光源的光谱辐亮度测量结果在测量不确定度允许范围内一致。不确定度分析显示: 基于标准光源和基于标准探测器的自校准光源光谱辐亮度测量不确定度分别为1.41%~2.09% 和1.28%~1.61%。实验及不确定度分析结果表明，该光源可以满足高精度空间光学定量遥感的使用要求。

辐射度定标是时间调制型FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射度定标方法可分为线性定标和非线性定标; 根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。

颜色测量设备获取的光谱数据或色度数据应能够真实客观的表征物体的颜色信息。 针对不能直接与测量仪器接触的测量目标, 需要采用非接触式颜色测量方法获取其颜色信息。 根据光谱辐射度理论分析可知, 非接触式颜色测量过程中照明距离、 测量距离及曝光时间的变化对测量结果有较大影响, 而已有研究成果中并未深入研究测量参数的变化对测量结果的影响。 为了在非接触式颜色测量过程中得到准确的结果, 提出了一种基于正交试验的非接触式颜色测量参数的最优化方法。 实验通过光谱辐射度计(PhotoResearch705, Photo Research 公司, 美国)获取不同参数组合条件下标准色卡(GretagMacbeth ColorChecker Rendition Chart)的颜色信息, 结合极差分析法和方差分析法, 实验结果显示测量值与标准值的色差CIEDE2000最小为0.878 8ΔE, 最大为1.543 1ΔE, 表明该方法能有效的选取最佳参数组合, 并能分析各参数对测量结果影响的大小。