太赫兹技术的重要应用急需准确的太赫兹辐射功率计量作为支撑和保障，国际计量局组织开展了国际首次太赫兹辐射功率测量比对。为实现太赫兹辐射功率准确测量，保障我国太赫兹功率计量取得国际等效互认，报导了全吸收型太赫兹辐射功率计，对太赫兹辐射功率计的计量性能和测量不确定度进行详细分析和实验测试。利用一种具有镜反射的太赫兹辐射计，对全吸收型太赫兹辐射计的计量性能进行实验验证，保障了太赫兹辐射功率计响应度量值的准确性和不确定度分析的合理性。利用自主研制的太赫兹辐射计参加国际首次太赫兹功率比对，取得了国际等效一致。

针对体数据各坐标轴分辨率不一致, 导致医学及工业三维图像重建时出现边界台阶状结构、细节断裂或缺失等问题, 提出了基于多分辨率修正曲率配准的层间插值方法。该方法采用反投影重建形式增强图像细节, 解决配准图像清晰度和对比度弱的问题; 利用三次卷积插值构造切片的低分辨率图像以保留图像细微结构, 提高配准精度。采取从低分辨率粗配准到高分辨率精细配准的策略减少计算时间, 提高计算效率。利用切片图像对应像素间存在对称形变结构的特征, 建立了修正曲率模型估计形变场, 解决了配准时单向形变不一致的问题。最后, 通过离散余弦变换(DCT)的数值解析方案对构建的形变场估计函数进行优化, 利用最终形变场数据对切片进行线性插值, 计算出层间图像。实验结果表明, 提出的算法能够消除现有方法插值图像的边缘模糊现象。与线性插值算法相比, 提出方法的均方差(MSD)减小了40%, 高于对称曲率模型, 且耗时仅为该模型的20%左右, 满足应用要求。

采用高热导率碳化硅陶瓷作为吸收体材料，基于厚膜技术制作电热单元，研制了10 mW～1 W电校准准分子激光功率标准器，基于电替代法实现激光功率量值复现，量值复现不确定度达到0.26%(k=1)。在脉冲激光条件下对SiC陶瓷和几种常用的面吸收体材料进行了激光损伤测试，结果显示高热导率SiC陶瓷具有较高的抗损伤性能，设计的锥形结构吸收体在248 nm准分子激光条件下能量损伤阈值为2.2 J/cm2。在多波长下基于积分球系统测量了腔体吸收率，介绍了248 nm准分子激光条件下吸收率测量方法，设计的腔体在几种波长下吸收率大于0.99。基于电校准法实验测量了标准器的光电等效性，灵敏度光电不等效修正因子为1.002 6。

提出一种基于气体特征吸收谱线的太赫兹时域光谱仪(THz-TDS)的频率校准方法。通过将THz-TDS测量结果与CO在THz波段的特征吸收谱线标准数据进行比较，对THz-TDS光学延时线运动速度控制不精确造成的光谱测量线性误差进行了修正，从而实现了THz-TDS的频率校准，修正后的THz-TDS频率测量平均误差为3.1 GHz。

在光谱椭偏测量中，玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气基底空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合，讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响，表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下，界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。

基于Fourier变换的传统太赫兹时域光谱分析技术从不同长度的太赫兹信号中产生了不一致的光谱结果, 增加太赫兹时域采样长度又会造成光谱的干涉, 不利于太赫兹光谱测量的研究和应用. 应用小波变换方法对太赫兹波谱作时间—频率联合分析, 将不同时刻的太赫兹波谱展开到二维的时间-频率平面, 消除了光谱分析的不一致性和光谱干涉的影响.

光谱相位相干直接电场重建法(SPIDER)是测量飞秒脉冲激光参数快速而准确的方法。通过实验研究了SPIDER方法在实际测量时,两复制脉冲对的不同时间延迟对还原光谱相位和重建脉冲时域波形的影响。实验表明,时间延迟在0.22-1.82 ps范围内变化时,重建的脉冲时域宽度最大相对标准偏差小于2.76%。证明了光谱相位可以在较宽的时间延迟范围内得到精确的还原结果,降低了对光谱仪分辨率的要求,也简化了寻找最佳时间延迟的实验调试过程。

以聚四氟乙烯(PTFE)材料制成的积分球为基础，研制了7种组合型入射光学系统，并对它们的余弦特性进行了测试。其中PTFE积分球、磨砂石英半球型漫射器和修正环的组合型入射光学系统的设计具有创新性。在±30°入射角范围内，余弦误差小于0．23%；在±60°入射角范围内，余弦误差小于1．14%；在±75°入射角范围内，余弦误差小于2．5%；在±80°入射角范围内，余弦误差小于5．5%，积分余弦误差〈f₂〉=0．94%，指标达到国际先进水平。组合型入射光学系统能够很好地满足太阳紫外光谱辐射地面测量的需求。

颜色温度和相关色温是光源的重要参量。从色品坐标(u,v)到颜色温度和相关色温的计算过程比较复杂,很难依据国际标准化组织推荐的不确定度评定方法进行分析。介绍了从光谱辐射功率和色品坐标(u,v)的不确定度出发,按照国际标准化组织的推荐方法,得到更为科学合理的颜色温度和相关色温的不确定度评定方法。针对新的国家颜色温度副基准,分别采用基于数学模型的精确方法、近似方法和几何方法对其不确定度进行了评价,并与传统方法进行了比较。采用传统方法得到的计算结果偏高,这是因为传统的计算方法很大程度上基于实验和经验估计,没有将颜色温度的不确定度与光谱辐射功率和色品坐标(u,v)的不确定度之间建立明确的数学关联,在分析过程中存在对某一不确定度源进行重复计算的可能。所述的数学推导方法相对传统方法更为科学合理。