为了准确测量光电成像系统的绝对光谱响应效率, 采用光学系统光能量传递公式以及图像传感器的物理模型, 得到了光电成像系统绝对光谱响应效率的计算公式, 在此基础上设计了基于积分球、多光谱发光二极管光源、标准探测器及透射式平行光管的光电成像系统绝对光谱响应效率测量装置, 并对光谱响应效率已知的可见光数字相机进行实验测量和分析。结果表明, 在380nm~1100nm波长范围内测量装置测得的可见光数字相机的绝对光谱响应效率与标准值具有较好的一致性, 最大相对误差为1.7%, 各波长点的测量不确定度在置信概率为95%时均小于0.2%, 满足一般的测量要求。该装置能够准确地对光电成像系统的绝对光谱效应效率进行测量。

为了验证电离层光度计的设计及研制性能, 以满足仪器在轨高灵敏度高精度探测的使用需求, 利用氘灯、标准探测器、单色仪、准直仪、漫反射板、真空系统构建一套基于传递标准探测器的全链路电离层光度计真空紫外定标系统, 利用真空紫外定标系统完成了电离层光度计在夜间135.6nm和白天135.6nm、LBH带3个探测通道的130~200nm光谱响应及辐亮度定标试验, 测试了仪器的灵敏度指标。最后对整个定标系统的定标精度进行分析和估计, 得到系统的定标精度优于9.1%。试验证明了基于传递标准探测器建立高精度真空紫外辐射定标系统的可行性。

针对硅单光子雪崩探测器探测效率高准确度测量的需要，建立了一套溯源至标准探测器的硅单光子探测器探测效率测量装置.首先通过大动态范围高精度衰减产生光子数已知的准单光子源来校准探测器的探测效率，其次对影响探测效率测量的后脉冲概率和死时间进行了分析与测量，最后系统分析了各测量不确定度的来源，实现了硅单光子雪崩探测器在632.8nm波长处探测效率测量不确定度达到0.6%（k=2）.该装置采用超连续谱光源与单色仪组合输出单色光源，结合标准探测器，可根据需要实现硅单光子雪崩探测器宽波段内的探测效率自动化测量.

基于自发参量下转换的高精度自校准辐射基准源是目前卫 星遥感定标的研究热点。介绍了双通道自校准辐射计的工作原理并搭建了实验装置,展开了与传统 辐亮度标准探测器的比对实验验证。采用736.9 nm激光导入积分球的单色均匀辐亮度光源,将双通道 自校准辐射计和辐亮度标准探测器分别对积分球出口辐亮度进行探测,测得绝对辐亮度分 别为4.69×10－9 W/(sr·mm2)和5.19×10－9 W/(sr·mm2), 二者之间的相对偏差为9.63%,验证了研制的双通道自校准辐射计的原理可行性。

为了保障太赫兹探测器测试的准确度和可信度, 对太赫兹探测器响应度定标溯源技术进行研究, 针对常用太赫兹探测器黑体辐射测试技术存在对环境、设备要求高和搭建难度大等问题, 以中国计量科学研究院的热电型太赫兹探测器作为计量标准, 提出一种校准方案, 设计搭建了一套太赫兹探测器响应度定标系统。为提高定标准确度, 实验测试了定标光学系统的光束质量, 并合理设置光阑孔径以满足定标要求。在0.1 THz频点处对2个响应度未知的场效应自混频太赫兹探测器进行响应度定标。结果表明, 定标的相对扩展不确定度为6.80% (k=2), 验证了定标系统的可行性, 系统可实现太赫兹探测器功率响应度溯源到国家激光功率标准, 保障太赫兹功率测量的准确可靠。

作为一种新型紫外可见线阵图像传感器，紫外可见NMOS已经应用于国外的空间遥感探测中，但是目前在国内相关研究甚少。在紫外可见波段针对NMOS的重要光电性能参量——量子效率进行了定标研究，为NMOS线阵图像传感器在紫外空间遥感探测的应用奠定了基础。基于美国标准技术研究院(NIST)标定的标准探测器，构建了一套NMOS量子效率高精度定标系统。在250~700 nm波段范围内，通过直接标定NMOS入射窗口处接收到的光子数，结合NMOS信号处理及读出单元得到NMOS的响应电子数，标定其量子效率。结果表明NMOS线阵图像传感器的量子效率在紫外波段达到34%@275 nm，在可见波段达到80%@550 nm。通过不确定度分析，量子效率的测量不确定度为2.5%。

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。

研究了紫外标准探测器定标方法，以便进一步提高紫外波段辐射定标的精度。构建了高精度紫外标准辐射计，并推导了紫外辐射计响应度标准。在定标过程中直接利用高精度标准辐射计进行标准传递，并根据替代法定标原理消除了多项影响因子，使得定标精度大幅提高。最后，利用标准光源及标准探测器定标方法对待测光源辐照度、空间遥感仪器辐照度响应度进行了标定。两种方法定标结果表明：采用标准探测器定标方法可使定标不确定度降低到1.6%，充分证明了紫外标准探测器定标方法的有效性及高精度，实现了紫外探测器定标方法的工程化应用。

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%。

采用标准探测器漫反射板法对成像光谱仪进行定标，具有实现容易、定标精度较高的特点。针对标准探测器漫反射板定标法，推导出成像光谱仪探测器像元采集到的信号电子数的计算表达式，研究了在双向反射分布函数(BRDF)影响下辐照度标准灯照射距离H和成像光谱仪观察角β对标准探测器漫反射板法定标成像光谱仪准确性的影响。结果表明，不管是否考虑双向反射分布函数，双向反射分布函数对观察角度的影响比照射距离的影响大。照射距离变化2 mm，观察角度变化1°，考虑双向反射分布函数前后H取0.5~1.25 m，β取0°~30°范围内绝大部分区域满足信号电子数变化小于1%。