针对目前大气透射仪校准领域无法溯源到世界气象组织对能见度定义的难题，以及如何实现满足国际民航组织(ICAO)观测要求的2700 K色温光谱模拟问题，本文提出了一种基于数字微镜的大气透射仪校准光源的光谱模拟方法。首先分析了光谱模拟单元的偏态性质，选用Bigaussian、Asym2Sig和ECS三种函数分别作为正偏态、正态以及负偏态分布光谱模拟单元的拟合函数；然后采用Gaussian函数以及Bigaussian、ECS、Asym2Sig三种函数组合进行光谱模拟对比实验，两者的光谱模拟误差分别为33.4%和25.2%，这表明三种函数组合代替Gaussian函数进行光谱模拟具有可行性；之后分析了影响光谱模拟误差的主要因素，提出了一种基于最大模拟误差的光谱修正方法，并在410～460 nm局部波段验证了光谱修正方法的正确性，最终实现了380～780 nm波段范围内2700 K色温光谱模拟误差为6.2%，较修正前整体光谱调制能力提高了4.06倍。

为了实现聚光器镜面单元安装误差的快速校准, 设计了一种螺纹副与球铰副组合的镜面单元支撑-调节结构, 该结构可以实现调节量的准确控制。提出了镜面单元位姿(轴线矢量和顶点位置)的快速测量方法和轴线矢量位姿误差的定量校准方法。首先, 应用摄影测量方法确定镜面单元表面的3个特征点(构成三角形)坐标, 建立镜面单元位姿、球铰中心与特征点坐标三者关联的数学模型, 实现镜面单元位姿的快速测量。然后, 结合镜面单元的调焦过程, 提出“三转一移”刚体运动(3次绕轴旋转和1次平移)来等效镜面位姿误差, 建立镜面单元位姿与螺栓调节量的关联模型, 实现镜面单元轴线矢量误差的定量校准。通过SolidWorks软件建立的虚拟调焦实验和室内的金属平板位姿调节实验, 验证了本设计的镜面单元支撑-调节结构的便捷性, 以及轴线矢量定量校准方法的有效性。提出的镜面单元校准方法不受反射镜几何形状的限制, 具有广泛的适用性。

为减小可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器驱动元件的温度漂移及非线性导致的光纤布拉格光栅(FBG)波长解调误差，在分析比较串联型和并联型两种校正方案基础上，提出了一种改进型串联实时校准方法。设计了具备高热稳定性且内部温度分布均匀的参考光栅模块，通过实时测量紧贴参考光栅埋入的高精度热电阻温度值及事先标定的4支参考光栅波长与热电阻温度值对应关系，获取4个精确波长参考点，在每次扫描时实时校准可调谐F-P滤波器透射波长与驱动电压函数关系。实验结果表明采用改进的动态实时校准方法解调FBG波长的最大误差为±3 pm。与通过直接读取驱动电压确定FBG中心波长的方法相比，解调精度提高了6倍；与已报道的串联校正方法相比，解调精度提高了3倍。

在介绍哈特曼波前分析仪工作原理的基础上，分析了哈特曼探测器微孔阵列面与CCD 面间距LH 参数校准的必要性，提出并讨论了用已知斜率的平面波校准LH 参数，并将平面波斜率值精确溯源至点光源位移量的校准方法。依据此校准方法，实际校准了一台哈特曼波前分析仪，给出了LH 参数的校准值。用校准过的哈特曼波前分析仪测量了三种不同曲率半径的球面波前，与软件构造的相同曲率半径的理想球面波前作比较，波前测量精度达λ/35 ，波前像差PV 值达λ/7 。该实验结果表明，哈特曼波前分析仪校准结果是准确的，校准方法是有效可行的。

研究了对显示器色域及色域覆盖率参数的校准方法，分析了现有校准方法的不足，提出了一种对彩色分析仪相关色度参数的校准方法。建立了一套色域校准装置，装置主要由色域光源传递标准和分光辐射亮度计组成。色域光源传递标准由标准积分球光源和滤光片组合构成，可以校准彩色分析仪的色域相关参数。通过实验对此色域校准方法进行了验证，并得到了某发光二极管(LED)显示器的色域覆盖率测量结果。实验结果显示本校准方法能够对不同类型显示器的色域覆盖率进行测量。校准方法的色域覆盖率测量范围可达完整色域的71.0%，保证了对相关色度参数进行准确的量值传递。

椭偏仪是薄膜测量的重要工具。从模拟和实验两方面，描述一种新颖的单波长椭偏仪的校准方法。该方法的基本思路是：如果被测样品的相关信息(折射率n,吸收系数k,厚度d)已知，则可以通过测量光强变化的傅里叶系数，采用最小二乘法原理反演出此时椭偏系统的信息（即校准参数，包括起偏器方位角P，检偏器方位角A，波片起始旋转角Cs，波片位相延迟δ，系统入射角θ0）。利用校准得到的系统参数和测量未知样品得到的光强傅里叶系数，求得未知样品的厚度。该方法具有操作简单、节约成本等优点。分别针对2~6个样品尝试了校准，对该校准方法做了模拟分析。将该方法用于实际测量，考证校准后的测量效果，并做了误差分析,最大误差为0.26 nm。

基于新型双轴摇摆直线升降运动校准装置，提出了一种喷管运动视觉测量系统的校准方法。首先，将校准装置提供的摆心、摆角的标准值与视觉测量系统的测量值在空间上对应起来，通过校准装置提供给喷管模型2次不同轴的摆动，推导出视觉运动测量系统的世界坐标系与喷管摆角坐标系之间的位姿关系。然后求解出二者位姿矩阵和平移向量，在视觉运动测量系统中建立喷管的摆角坐标系；通过时间同步系统向校准装置和视觉运动测量系统发送同步时间基准信号和同步触发信号，同步二者的采样时间，实现标准值与测量值在时间上的对应关系，完成摆动动态数据的直接比较。最后对喷管运动视觉测量系统进行了校准实验，分析了喷管在±12°的摆动空间内不同位置的摆心、摆角的测量误差。实验结果表明，在运动范围内摆角的最大测量误差为0.093°，摆心的最大测量误差为0.832 mm。

为解决激光测速仪测速范围和测速误差的校准问题, 满足激光测速仪的校准需要。根据激光测速仪的测速特点, 提出了一种基于模拟目标的激光测速仪校准新方法,并构建了校准装置, 该校准装置可以模拟匀速移动目标（代表匀速移动的车辆）提供标准速度值, 激光测速仪接收移动目标的反射光波后, 将给出该移动速度的测量值, 从而得到测速误差, 调整目标的速度, 即可实现对不同速度值的校准。经校准重复性试验和校准范围试验, 证明了该校准装置校准范围宽、重复性好、通用性好, 可以满足激光测速仪测速范围和测速误差的校准需求。

激光测距机的最大测程是激光测距机最主要的性能指标之一,是激光测距机有关性能参数的一种综合反映.简要介绍校准脉冲激光测距机最大测程的几种主要方法,并对各种方法的优、缺点进行详细分析.