世间万物都有自己独特的光学“指纹”。要精准量化这些“指纹”，则需要依靠光谱光度。

　　光谱光度聚焦材料光学透射、反射和吸收等特性测量，是国际计量局光辐射计量三大核心内容之一，并覆盖其6项关键国际比对中的2项。光谱光度可赋能光子精密操控或高效转化、实现目标光谱分析和智能识别，是国家高端光电功能材料、光谱探测仪器与光学制造装备发展进步不可或缺的重要保障。

　　近年来，中国计量院“光谱光度计量测试技术装备及应用”项目团队紧密围绕国家重大计量需求，充分运用激光技术、量子技术和智造技术，大幅提升了光谱光度国家基准的精准测量核心能力，解决了波段范围拓展、量程极限延伸和复杂系统集成等基础难题，取得了一系列具有国际顶尖水平的关键创新成果，特别是攻克了4.5米超大口径遥感卫星光学载荷直接辐射定标等多项世界级难题。

　　该项目建立了基于190nm（纳米）~4000nm可调谐激光、光谱功率输出8.5mW（毫瓦）~4.1W（瓦）的高精度光谱光度计量基准装置，采用分布光程光纤束与振镜扫描微系统提高了时空均匀性，支撑光谱规则透射比关键比对获得380nm~1000nm波段国际先进及200nm~380nm波段国际领先的优异成绩，取得了国际独有的193nm波长任意方向、宽动态范围透射比反射比测试量值溯源能力和装备研发技术。

　　目前该项目已实现基于光量子精密探测技术、达到每秒1个光子极低噪声极限的超低透射反射比测量能力，运用高性能单光子探测器、结合时域关联背景噪声抑制等技术实现扩展至红外波段的超高探测灵敏度，支撑漫透射视觉密度国家计量基准量程跨越6个数量级，并在光学反射密度比对中取得国际领先、深空探测航天相机关键离轴角点源透过率测量能力与装备水平达到13个数量级。

　　通过项目研究，该项目已形成智能感知决策等技术深度融合、自主可控的高端积分球均匀光源系列研发技术，突破一体化光机电设计、模块化组件加工、智能化多参数神经网络控制等工艺。项目组研制了全世界最大9米直径等高端性能积分球均匀光源系列计量装备，保障了神舟八号与天宫一号首次交会对接等光学敏感器和我国50余颗对地观测卫星光学遥感载荷的高精度辐射定标需求。

　　据介绍，该项目组共参与国际比对5项，其中2项达国际领先水平。该项目研究成果中，获批国际互认校准测量能力10项、国家计量基准4项、社会公用计量标准5项、国家标准物质5项。该项目组还制定国家计量规程规范12项，发表论文56篇（SCI检索23篇），授权专利24项（发明专利15项）、软件著作权4项，建立了具有国际先进水平的光谱光度国家计量体系和科技创新平台。

　　当前，该项目每年为全国提供量值溯源服务1万余次，其中服务31个省级计量机构超千次；近5年累计创造直接经济效益逾1亿元、间接经济效益超50亿元，有力保障了国家科技前沿、光电工业、医药健康等重点领域的高质量发展。

　　该项目还助力高海拔宇宙线观测站等大科学装置与重大工程取得国际最前沿的宇宙观测成果，并为埃及、巴基斯坦等国际航天机构的建设提供了中国计量机构的支持。
 

 

（本版稿件由本报记者史玉成整理 图片由中国计量院提供）