俞 兵

（西安應(yīng)用光學(xué)研究所，陜西 西安 710065）

引言

國(guó)防計(jì)量的目的，在于保證國(guó)防科技和軍工產(chǎn)品在研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)和使用過(guò)程中量值準(zhǔn)確一致。國(guó)防光學(xué)計(jì)量的特點(diǎn)主要源于武器裝備的特殊性，取決于武器裝備對(duì)光學(xué)計(jì)量保障的特殊需求。在新一代武器裝備系統(tǒng)中，光學(xué)儀器已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)敵人、瞄準(zhǔn)敵人、攻擊敵人的高級(jí)傳感系統(tǒng)。如微光夜視技術(shù)[1-4]、紅外成像技術(shù)[5-7]、光電火控技術(shù)、光電對(duì)抗技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)，以及太赫茲波段[8-9]、紅外波段、可見(jiàn)光波段到紫外波段的整個(gè)光譜波段光纖特性、光學(xué)材料特性[10-11]等，這些技術(shù)在國(guó)防建設(shè)中都發(fā)揮了巨大作用。

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，戰(zhàn)爭(zhēng)的主要形態(tài)也轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒瘧?zhàn)爭(zhēng)，而我國(guó)當(dāng)前武器裝備的發(fā)展正進(jìn)一步向機(jī)械化與信息化戰(zhàn)爭(zhēng)復(fù)合的方向轉(zhuǎn)變。未來(lái)高科技信息化戰(zhàn)爭(zhēng)是各種高技術(shù)武器裝備高度配合下的諸兵種聯(lián)合作戰(zhàn)，要求各個(gè)環(huán)節(jié)都要協(xié)調(diào)一致，而高技術(shù)武器裝備是由若干子系統(tǒng)組成的龐大復(fù)雜系統(tǒng)。如果高技術(shù)武器裝備沒(méi)有計(jì)量作為保障，參數(shù)量值就會(huì)失準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致戰(zhàn)爭(zhēng)失敗。國(guó)防計(jì)量工作涉及軍事裝備的各個(gè)環(huán)節(jié)，涵蓋了海、陸、空、火箭軍等各個(gè)軍兵種的主戰(zhàn)裝備和保障裝備，滲透到軍事裝備檢測(cè)、維修和管理的各個(gè)方面。面對(duì)全球化的軍事變革，我國(guó)在軍事技術(shù)和武器裝備的發(fā)展中，必須開(kāi)展和建立與武器裝備研制并行發(fā)展的國(guó)防計(jì)量保障體系。

近年來(lái)，國(guó)防科技工業(yè)光學(xué)一級(jí)計(jì)量站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)防光學(xué)一級(jí)計(jì)量站”）針對(duì)裝備發(fā)展對(duì)光學(xué)計(jì)量保障的需求，主要開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的研究工作，分別是國(guó)防光學(xué)基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)量技術(shù)、武器型號(hào)整機(jī)綜合參數(shù)計(jì)量技術(shù)、前沿光學(xué)計(jì)量技術(shù)、軍用光電測(cè)試儀器研制技術(shù)。其中，國(guó)防光學(xué)基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)量技術(shù)主要圍繞紅外、紫外、激光、成像、光譜光度、光學(xué)材料、微光夜視等8 個(gè)專(zhuān)業(yè)展開(kāi)研究；武器型號(hào)整機(jī)綜合參數(shù)計(jì)量技術(shù)主要圍繞裝備光電系統(tǒng)整機(jī)的計(jì)量保障，進(jìn)行光軸一致性、紅外輻射等現(xiàn)場(chǎng)、動(dòng)態(tài)和專(zhuān)用計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)研究[12]；前沿光學(xué)計(jì)量技術(shù)主要圍繞納米材料、太赫茲波段[13]、量子光學(xué)、飛秒激光等先進(jìn)光學(xué)計(jì)量技術(shù)展開(kāi)研究[14]；軍用光電測(cè)試儀器研制技術(shù)主要圍繞武器光電系統(tǒng)性能參數(shù)測(cè)試與評(píng)估的需求[15]，開(kāi)展性能參數(shù)測(cè)試、評(píng)估技術(shù)研究，研制相應(yīng)的光電測(cè)試儀器。這些工作為開(kāi)展國(guó)防光學(xué)量值傳遞工作奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，解決了國(guó)防軍工及軍隊(duì)系統(tǒng)成員在武器裝備的研制、定型、生產(chǎn)和使用等過(guò)程中對(duì)光學(xué)計(jì)量的迫切需求。

1 國(guó)防基礎(chǔ)光學(xué)計(jì)量技術(shù)研究成果

1.1 成像專(zhuān)業(yè)光學(xué)計(jì)量技術(shù)

成像光學(xué)計(jì)量主要是指針對(duì)光學(xué)元件、光學(xué)系統(tǒng)和光電整機(jī)的幾何參數(shù)、基本成像參數(shù)和成像質(zhì)量參數(shù)的計(jì)量。現(xiàn)已具備光學(xué)元件曲率半徑、角度、焦距、視場(chǎng)、視度及出瞳距離等幾何光學(xué)參數(shù)計(jì)量能力，還建有光學(xué)傳遞函數(shù)和平面平晶2 項(xiàng)國(guó)防最高標(biāo)準(zhǔn)。

光學(xué)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)裝置主要完成對(duì)光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)傳遞函數(shù)（調(diào)制傳遞函數(shù)modulation transfer function,MTF 和相位傳遞函數(shù)phase transfer function,PTF）的測(cè)量，同時(shí)具有測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)焦距和透射比等功能。技術(shù)指標(biāo)為光譜范圍：可見(jiàn)，3 μm～5 μm，8 μm～12 μm；視場(chǎng)角：±35°；MTF 測(cè)量不確定度：軸上0.03，軸外0.06。

平面平晶標(biāo)準(zhǔn)裝置主要完成對(duì)平晶、平面平晶、平行平晶等光學(xué)元件面形和波像差的檢測(cè)、檢定（校準(zhǔn)）以及對(duì)球面干涉儀、平面干涉儀的檢測(cè)、檢定（校準(zhǔn)）。技術(shù)指標(biāo)為小于Φ100 mm：測(cè)量不確定度0.02 μm；Φ100 mm～Φ200 mm：測(cè)量不確定度0.03 μm；Φ200 mm～Φ400 mm：測(cè)量不確定度0.06 μm。

近年來(lái)，成像材料組正在擴(kuò)展光電整機(jī)性能參數(shù)計(jì)量能力，突破過(guò)采樣的斜狹縫數(shù)字掃描FFT/MTF 測(cè)量技術(shù)、畸變亞像素圖像定位精度、大視場(chǎng)/大動(dòng)態(tài)范圍積分球均勻光源制作/校準(zhǔn)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)[15]，建成了光電整機(jī)最小可分辨對(duì)比度（minimum recognizable contrast,MRC）、畸變、像面均勻性以及信號(hào)傳遞函數(shù)的校準(zhǔn)和檢測(cè)能力，為多種型號(hào)的光電、成像系統(tǒng)的成像參數(shù)進(jìn)行了校準(zhǔn)，校準(zhǔn)裝置實(shí)物如圖1 和圖2 所示。

圖 1 可見(jiàn)光分辨力傳遞函數(shù)對(duì)比度畸變校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.1 Physical photo of calibration device of contrast distortion for visible light resolution transfer function

圖 2 可見(jiàn)光像面均勻性校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.2 Physical photo of calibration device for visible light image plane uniformity

達(dá)到的主要指標(biāo)為空間頻率范圍：0～100 mm-1；空間分辨力：2"；傳遞函數(shù)測(cè)量不確定度：0.03～0.07；畸變測(cè)量不確定度0.5%～2%；均勻性測(cè)量不確定度：2%～5%。

1.2 紅外輻射專(zhuān)業(yè)光學(xué)計(jì)量技術(shù)

紅外輻射計(jì)量專(zhuān)業(yè)組主要從事紅外輻射參數(shù)和成像參數(shù)的檢定、校準(zhǔn)和檢測(cè)，以及紅外計(jì)量?jī)x器和測(cè)試儀器的研發(fā)[12]。擁有國(guó)防最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置2 套，具有較強(qiáng)的檢測(cè)能力，其中測(cè)試設(shè)備達(dá)數(shù)10 項(xiàng)，具有常溫黑體、面源黑體、紅外成像儀、成像測(cè)溫儀、測(cè)溫?zé)嵯駜x、動(dòng)態(tài)目標(biāo)模擬器等設(shè)備的檢測(cè)能力，同時(shí)具有飛機(jī)、裝甲等野外目標(biāo)的紅外特性參數(shù)測(cè)試能力。

紅外輻射計(jì)量專(zhuān)業(yè)組擁有323 K～1 273 K 黑體輻射源標(biāo)準(zhǔn)裝置國(guó)防最高標(biāo)準(zhǔn)，主要用于腔黑體溫度和發(fā)射率檢定和校準(zhǔn)，其主要技術(shù)指標(biāo)為范圍：323 K～1 273 K，溫度測(cè)量不確定度：0.4 K（k=2），發(fā)射率測(cè)量不確定度：0.5%（k=2）。該裝置每年使用超過(guò)30 次，為紅外武器系統(tǒng)的研制提供準(zhǔn)確輻射量，確保輻射參數(shù)量傳的準(zhǔn)確可靠。

近年來(lái)，紅外輻射計(jì)量專(zhuān)業(yè)組新建了國(guó)防最高標(biāo)準(zhǔn)50℃～400℃面源黑體檢定裝置，主要技術(shù)指標(biāo)為溫度示值誤差測(cè)量不確定度：50℃～100℃，U=0.030℃（k=2）；100℃～400℃，U=0.06℃（k=2）；溫度穩(wěn)定性測(cè)量不確定度：50℃～100℃，U=0.025℃（k=2）；100℃～400℃，U=0.03℃（k=2）；輻射等效溫度均勻性測(cè)量不確定度：U=0.2℃（k=2）；發(fā)射率測(cè)量不確定度：Urel=0.8%（k=2），為武器系統(tǒng)的外場(chǎng)定標(biāo)提供了輻射參考。

紅外輻射計(jì)量專(zhuān)業(yè)組具有很強(qiáng)的檢測(cè)能力，典型測(cè)試裝置為紅外熱像儀主要參數(shù)校準(zhǔn)裝置，主要用于紅外熱像儀噪聲等效溫差（noise equivalent temperature difference,NETD）、信號(hào)傳遞函數(shù)（signal transfer function,SITF）、最小可分辨溫差（minimum resolvable temperature difference,MRTD）和最小可探測(cè)溫差（minimum detectable temperature difference,MDTD）等成像參數(shù)的校準(zhǔn)。紅外輻射計(jì)量專(zhuān)業(yè)組近年來(lái)拓展了外場(chǎng)測(cè)試，主要開(kāi)展紅外隱身測(cè)試技術(shù)評(píng)估，參與過(guò)多次飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試任務(wù)，涉及范圍包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、紅外誘餌彈、紅外增強(qiáng)器、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域，為我國(guó)隱身武器系統(tǒng)研制提供測(cè)試保障，圖3 是某型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)紅外輻射現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖。

圖 3 發(fā)動(dòng)機(jī)紅外輻射外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)圖Fig.3 Field experiment of infrared radiation of engine

1.3 激光參數(shù)專(zhuān)業(yè)光學(xué)計(jì)量技術(shù)

激光參數(shù)計(jì)量專(zhuān)業(yè)組主要從事激光功率/能量參數(shù)、激光空域參數(shù)、激光時(shí)域參數(shù)以及光電系統(tǒng)整機(jī)性能參數(shù)檢定、校準(zhǔn)和測(cè)試研究工作[7-9]。國(guó)防光學(xué)一級(jí)計(jì)量站在激光參數(shù)計(jì)量方面建立了重復(fù)脈沖激光峰值功率標(biāo)準(zhǔn)裝置、單脈沖激光峰值功率標(biāo)準(zhǔn)裝置、激光小能量標(biāo)準(zhǔn)裝置、激光小功率標(biāo)準(zhǔn)裝置、激光能量標(biāo)準(zhǔn)裝置等6 項(xiàng)國(guó)防最高標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)國(guó)家、國(guó)防實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的校準(zhǔn)能力有10 余項(xiàng)，達(dá)到的主要指標(biāo)如表1 所示。

表 1 激光參數(shù)計(jì)量專(zhuān)業(yè)組國(guó)防最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)一覽表Table 1 Highest metrological standard indexes of national defense for laser parameter metrology major

在激光功率/能量參數(shù)測(cè)量方面，開(kāi)展了皮瓦皮焦量級(jí)激光功率/能量測(cè)量校準(zhǔn)、千瓦量級(jí)激光功率/能量測(cè)量校準(zhǔn)、短脈沖高功率激光能量及峰值功率測(cè)量校準(zhǔn)等技術(shù)研究，具備了皮瓦皮焦量級(jí)微弱光輻射以及千瓦/千焦量級(jí)以上強(qiáng)激光功率/能量的測(cè)量校準(zhǔn)能力。

在激光空域參數(shù)測(cè)量方面，開(kāi)展了激光近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)空域參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)技術(shù)研究，具備了可見(jiàn)至近紅外激光M2因子、β因子、BQ因子等參數(shù)的測(cè)量校準(zhǔn)能力。

在激光時(shí)域參數(shù)測(cè)量方面，開(kāi)展了飛秒激光脈沖波形測(cè)量和脈沖寬度校準(zhǔn)、皮秒-納秒激光脈沖波形測(cè)量和脈沖寬度校準(zhǔn)技術(shù)研究，具備了10 fs激光脈沖寬度的測(cè)量校準(zhǔn)能力。

在光電系統(tǒng)整機(jī)性能參數(shù)測(cè)量方面，開(kāi)展了空間激光通信系統(tǒng)性能參數(shù)、大口徑光學(xué)元件透過(guò)率/反射率和吸收系數(shù)、連續(xù)激光和納秒脈沖激光損傷閾值、光電系統(tǒng)穩(wěn)定精度等測(cè)量校準(zhǔn)技術(shù)研究，具備了0.01%～99.99%范圍內(nèi)激光透反比、納秒脈沖激光損傷閾值等參數(shù)的測(cè)量校準(zhǔn)能力。

1.4 光學(xué)材料專(zhuān)業(yè)光學(xué)計(jì)量技術(shù)

光學(xué)材料計(jì)量專(zhuān)業(yè)組主要從事光學(xué)薄膜、光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體以及光電功能材料性能參數(shù)的計(jì)量，目前已經(jīng)具備了光學(xué)材料透反射、折射率、應(yīng)力雙折射、消光比、偏振度等參數(shù)校準(zhǔn)檢測(cè)能力[11]，并且建立了光纖幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)裝置國(guó)防最高標(biāo)準(zhǔn)。

近年來(lái)，光學(xué)材料組正在開(kāi)展高精度紫外-可見(jiàn)-紅外波段折射率測(cè)量和校準(zhǔn)技術(shù)研究、光學(xué)薄膜折射率厚度測(cè)量和校準(zhǔn)技術(shù)研究。折射率測(cè)量達(dá)到的主要指標(biāo)為光譜范圍：253 nm～12 μm；折射率測(cè)量不確定度：5×10-6（紫外～可見(jiàn)），2×10-4（紅外）。光學(xué)薄膜折射率測(cè)量光譜范圍：200 nm～1 700 nm，測(cè)量不確定度：0.5 nm；應(yīng)力雙折射測(cè)量光譜范圍：0.633 μm、3.39 μm，測(cè)量不確定度：0.5 nm。

1.5 光譜光度色度專(zhuān)業(yè)光學(xué)計(jì)量技術(shù)

光譜光度色度計(jì)量專(zhuān)業(yè)組主要針對(duì)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)強(qiáng)弱光源、光譜輻射類(lèi)測(cè)試儀器、光度計(jì)、物體色測(cè)色儀器等方向，研究波長(zhǎng)、光譜輻射亮度、亮度、照度、色品坐標(biāo)、相對(duì)光譜功率分布、色溫、光譜透射比和光譜漫反射比等參數(shù)的計(jì)量測(cè)試技術(shù)[16-17]。現(xiàn)已具備光源亮度、發(fā)光強(qiáng)度、光通量、強(qiáng)弱照度、光譜透射比、光譜漫反射比、光譜輻亮度等7 項(xiàng)國(guó)防最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到的主要指標(biāo)如表2 所示。

表 2 光譜光度色度計(jì)量專(zhuān)業(yè)組國(guó)防最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)一覽表Table 2 Highest metrological standard indexes of national defense for spectral photometric chromaticity metrology major

1.6 微光計(jì)量技術(shù)

微光夜視測(cè)量針對(duì)微光像增強(qiáng)器等微光器件和微光夜視儀，研究微光夜視參數(shù)的計(jì)量保障能力[1-4]。國(guó)防光學(xué)一級(jí)計(jì)量站的微光夜視計(jì)量室是國(guó)內(nèi)唯一一家關(guān)于微光夜視計(jì)量的專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，已建立了“紫外像增強(qiáng)器參數(shù)測(cè)量裝置”、“微光像增強(qiáng)器參數(shù)測(cè)量裝置”、“微光夜視儀參數(shù)測(cè)量裝置”和“微光ICCD 參數(shù)測(cè)量裝置”等，為部隊(duì)、基地、武警、公安邊防等研制、生產(chǎn)、使用單位進(jìn)行了微光器件及微光夜視儀方面的計(jì)量校準(zhǔn)和第三方檢測(cè)工作。近年來(lái)，開(kāi)展了新型固態(tài)微光夜視儀、弱光光子計(jì)數(shù)方面的計(jì)量新技術(shù)研究工作，并依托核心計(jì)量能力開(kāi)展了新型固態(tài)微光夜視儀測(cè)試儀器的研制工作。

1.7 空間光學(xué)和紫外計(jì)量技術(shù)

在空間光學(xué)計(jì)量方面，開(kāi)展了“空間激光通信系統(tǒng)性能參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)”項(xiàng)目研究，通過(guò)對(duì)激光發(fā)射/接收分系統(tǒng)性能參數(shù)校準(zhǔn)、空間衛(wèi)星振動(dòng)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地面模擬、激光光束遠(yuǎn)距離傳輸模擬等技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了超低頻范圍帶寬、大范圍跟蹤精度校準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)，初步解決了空間激光通信系統(tǒng)跟蹤瞄準(zhǔn)分系統(tǒng)跟蹤精度、帶寬等參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)難題，滿(mǎn)足了星地、星間測(cè)試需求，為我國(guó)空間激光通信系統(tǒng)的研制提供了計(jì)量保障。

還開(kāi)展了高分辨率相機(jī)動(dòng)靜態(tài)成像特性參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)研究，攻克了600 mm 大口徑10 m 長(zhǎng)焦距的高像質(zhì)光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)研制與調(diào)校技術(shù)、動(dòng)態(tài)圖像匹配與動(dòng)態(tài)傳遞函數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制出了高分辨率相機(jī)動(dòng)靜態(tài)成像特性參數(shù)校準(zhǔn)裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)的測(cè)量范圍0.10～0.99，動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度達(dá)到0.05，動(dòng)態(tài)最小可分辨對(duì)比度測(cè)量不確定度達(dá)到5%。為國(guó)家重大工程高分專(zhuān)項(xiàng)的光學(xué)載荷提供了成像參數(shù)的計(jì)量測(cè)試服務(wù)，并為實(shí)驗(yàn)室和發(fā)射場(chǎng)提供了動(dòng)態(tài)景物模擬裝置的校準(zhǔn)服務(wù)，取得了良好效果。

2 前沿光學(xué)計(jì)量技術(shù)

前沿光學(xué)計(jì)量技術(shù)主要針對(duì)前沿科技領(lǐng)域新出現(xiàn)的計(jì)量問(wèn)題或者隨著科技發(fā)展已有計(jì)量方法和技術(shù)表現(xiàn)出的不足，開(kāi)展基于新原理和新方法的光學(xué)計(jì)量技術(shù)研究及能力建設(shè)，解決前沿科研領(lǐng)域遇到的新參量計(jì)量問(wèn)題，提高已有參量的測(cè)量精度，擴(kuò)展可測(cè)量和可校準(zhǔn)的范圍，完善現(xiàn)有的光學(xué)計(jì)量體系，為我軍未來(lái)信息化武器裝備的快速發(fā)展以及建設(shè)先進(jìn)國(guó)防科技工業(yè)急需的新材料、新器件、新設(shè)備的研制提供計(jì)量保障能力。國(guó)防光學(xué)一級(jí)計(jì)量站在前沿光學(xué)計(jì)量技術(shù)方面開(kāi)展的工作主要涉及太赫茲、量子光學(xué)、納米光學(xué)等先進(jìn)光學(xué)計(jì)量技術(shù)。

2.1 太赫茲計(jì)量技術(shù)

太赫茲技術(shù)指頻率為0.1 THz～10 THz（波長(zhǎng)30 μm～3 mm）電磁輻射的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)[4-5]。太赫茲波段位于紅外和微波之間，太赫茲技術(shù)是國(guó)際上重點(diǎn)研究的交叉性前沿技術(shù)。太赫茲技術(shù)主要用于特種作戰(zhàn)（惡劣戰(zhàn)場(chǎng)）環(huán)境下隱蔽目標(biāo)偵查、戰(zhàn)術(shù)保密通信、深空探測(cè)和通信、特種材料無(wú)損檢測(cè)、爆炸物檢測(cè)和反恐探雷等國(guó)防領(lǐng)域。太赫茲光學(xué)計(jì)量主要為太赫茲輻射源、太赫茲光學(xué)元件、太赫茲傳感器的研制以及太赫茲通信系統(tǒng)、太赫茲成像探測(cè)系統(tǒng)等武器系統(tǒng)的研制提供計(jì)量保障。

太赫茲前沿計(jì)量技術(shù)方面，突破基于窄帶光譜濾光法和低溫真空屏蔽的太赫茲輻射量校準(zhǔn)技術(shù)、太赫茲波和飛秒激光時(shí)空同步聚焦調(diào)試技術(shù)、基于光錐耦合的太赫茲探測(cè)器響應(yīng)度自校準(zhǔn)技術(shù)、太赫茲光譜儀線性度和頻率校準(zhǔn)技術(shù)、太赫茲多光束分波段高精度干涉測(cè)量等核心關(guān)鍵技術(shù)。研制了太赫茲源輻射參數(shù)校準(zhǔn)裝置和太赫茲時(shí)域光譜儀線性度和波長(zhǎng)校準(zhǔn)裝置，為國(guó)內(nèi)太赫茲源和太赫茲系統(tǒng)的研制及應(yīng)用提供了計(jì)量保障，如圖4 和圖5 所示。

圖 4 太赫茲源輻射參數(shù)校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.4 Physical photo of calibration device of terahertz source radiation parameters

圖 5 太赫茲時(shí)域光譜儀線性度和波長(zhǎng)校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.5 Physical photo of calibration device of linearity and wavelength of terahertz time-domain spectrometer

2.2 納米光學(xué)計(jì)量技術(shù)

納米技術(shù)指研究0.1 nm～100 nm 尺度范圍的物質(zhì)世界，操縱原子和分子并直接用原子和分子制造具有特定功能產(chǎn)品的技術(shù)。納米技術(shù)產(chǎn)品主要有納米器件（大規(guī)模集成電路、量子器件）、納米機(jī)構(gòu)（MEMS）、納米激光器、納米材料、納米光子器件（納米波導(dǎo)、微納光纖）等。納米科技的發(fā)展影響社會(huì)發(fā)展的諸多方面，包括材料、制造業(yè)、通信、能源、航空航天等。在國(guó)防領(lǐng)域，納米技術(shù)主要用于光學(xué)精密加工與制造，新型光電元器件、新型光學(xué)材料加工等。納米光學(xué)計(jì)量主要解決納米尺寸、納米輪廓面形、納米器件和納米材料光學(xué)參數(shù)的測(cè)量校準(zhǔn)問(wèn)題，為納米技術(shù)的發(fā)展及其在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用提供計(jì)量保障。在該領(lǐng)域開(kāi)展了微納米結(jié)構(gòu)材料空間透反射比測(cè)量技術(shù)研究，如圖6 所示。

圖 6 微納結(jié)構(gòu)空間透反射比測(cè)量裝置原理圖Fig.6 Schematic diagram of transmittance-reflection ratio measuring device of micro-nano structure space

達(dá)到的主要指標(biāo)為工作波長(zhǎng)：532 nm、808 nm；入射角度測(cè)量范圍：0°～70°；反射角度測(cè)量范圍：5°～85°；透反射比測(cè)量不確定度：0.5%。

2.3 量子光學(xué)計(jì)量技術(shù)

量子光學(xué)技術(shù)指應(yīng)用輻射的量子理論研究光輻射的產(chǎn)生、傳輸與測(cè)量的技術(shù)。量子光學(xué)技術(shù)主要用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測(cè)、保密通信等國(guó)防領(lǐng)域。量子光學(xué)計(jì)量是利用微觀和宏觀量子效應(yīng)，支撐光輻射量子基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)、量傳及應(yīng)用的計(jì)量技術(shù)，涉及光輻射基本量（坎德拉）復(fù)現(xiàn)、雙光子相關(guān)、單光子成像探測(cè)、量子信息與通信等計(jì)量技術(shù)，為紅外輻射功率、光電探測(cè)器量子效率提供絕對(duì)校準(zhǔn)方法，為單光子微弱光源、單光子探測(cè)器以及量子成像探測(cè)系統(tǒng)、量子計(jì)算與通信系統(tǒng)等的研制提供計(jì)量保障。

在量子光學(xué)計(jì)量研究方面，研究了一種不依賴(lài)于高精度基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈的新型定標(biāo)理論和方法，采用相關(guān)光子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模擬探測(cè)器絕對(duì)光譜相應(yīng)度、紅外黑體輻射源輻亮度的高準(zhǔn)確度校準(zhǔn)，突破了不同功率下光子速率測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)，研制了InSb 紅外探測(cè)器量子效率校準(zhǔn)裝置和黑體輻射源輻亮度校準(zhǔn)裝置，利用相關(guān)光子定標(biāo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)探測(cè)器量子效率的定標(biāo)方法，為空間光學(xué)相關(guān)有效載荷的輻射定標(biāo)提供了計(jì)量技術(shù)保障。

3 武器型號(hào)保障光學(xué)計(jì)量技術(shù)

現(xiàn)代武器光電偵察感知系統(tǒng)主要以光電搜索跟蹤、光電隱身、精確制導(dǎo)、光電預(yù)警4 個(gè)領(lǐng)域的光電產(chǎn)品為代表。目前這些光電產(chǎn)品在國(guó)防尖端武器系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，已成為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、全源信息獲取、晝夜戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視、目標(biāo)捕獲跟蹤、武器火力控制、精確打擊、光電對(duì)抗、毀傷評(píng)價(jià)等信息化裝備的核心光電產(chǎn)品。

國(guó)防科技工業(yè)光學(xué)一級(jí)計(jì)量站根據(jù)武器光電系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的特點(diǎn)和功能，圍繞武器光電系統(tǒng)在研制、定型、生產(chǎn)、外場(chǎng)及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下使用時(shí)存在的試驗(yàn)及測(cè)試校準(zhǔn)問(wèn)題，突破系列主戰(zhàn)裝備光電產(chǎn)品中多光譜、多傳感器、多功能、多專(zhuān)業(yè)、多模塊的復(fù)雜光電設(shè)備的綜合計(jì)量測(cè)試技術(shù)，研制建立了光電搜索跟蹤、光電隱身、光學(xué)導(dǎo)引、光電預(yù)警等領(lǐng)域的計(jì)量保障技術(shù)體系。

3.1 光電搜索跟蹤領(lǐng)域

在光電系統(tǒng)跟蹤精度測(cè)試技術(shù)研究中，突破了高幀頻CCD 動(dòng)態(tài)高速圖像采集和信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)像平臺(tái)漂移曲線自動(dòng)擬合，解決了光斑質(zhì)心的計(jì)算、亞像素圖像處理等問(wèn)題，校準(zhǔn)裝置總體設(shè)計(jì)如圖7 所示，主要由大型動(dòng)態(tài)模擬源、典型運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)、搖擺臺(tái)、計(jì)算機(jī)控制及測(cè)量軟件等組成。其中大型動(dòng)態(tài)模擬源采用拱形檢測(cè)架的形式，用于模擬無(wú)限遠(yuǎn)動(dòng)目標(biāo)。通過(guò)典型運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)控制平行光管發(fā)光，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的模擬，并采用光電探測(cè)單元對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試、補(bǔ)償、校正和分析；搖擺轉(zhuǎn)臺(tái)主要用于模擬武器光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性。

圖 7 跟蹤精度校準(zhǔn)裝置總體設(shè)計(jì)圖Fig.7 Overall design diagram of tracking accuracy calibration device

達(dá)到的主要指標(biāo)為跟蹤精度測(cè)量范圍：0.05 mrad～0.5 mrad；跟蹤精度測(cè)量不確定度：U=0.05 mrad（k=2）。

3.2 光電隱身領(lǐng)域

在光電隱身領(lǐng)域，采用比較法測(cè)量原理，通過(guò)研究多光譜隱身技術(shù)、色度及其對(duì)比度校準(zhǔn)測(cè)試技術(shù)，攻克了可見(jiàn)到遠(yuǎn)紅外分光技術(shù)、圖譜信息提取與處理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器與數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)技術(shù)等系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)到紅外波段隱身目標(biāo)的高準(zhǔn)確度校準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)量不確定度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為武器的隱身性能評(píng)估提供了計(jì)量保障和計(jì)量技術(shù)支持，裝置實(shí)物如圖8 所示。

圖 8 武器系統(tǒng)多光譜隱身校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.8 Physical photo of calibration device of missile system multi-spectral stealth

3.3 光學(xué)導(dǎo)引領(lǐng)域

在光電導(dǎo)引領(lǐng)域開(kāi)展了成像導(dǎo)引頭校準(zhǔn)技術(shù)研究，解決了紅外微弱輻射信號(hào)探測(cè)、273 K～373 K黑體溫度精密控制、紅外動(dòng)態(tài)目標(biāo)模擬器時(shí)間特性校準(zhǔn)、紅外動(dòng)態(tài)目標(biāo)模擬器空間分辨率評(píng)價(jià)方法等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。研制出了可見(jiàn)光動(dòng)態(tài)目標(biāo)模擬器時(shí)間特性校準(zhǔn)裝置、紅外標(biāo)準(zhǔn)輻射源、紅外輻射傳遞標(biāo)準(zhǔn)、光源光軸校準(zhǔn)裝置、紅外動(dòng)態(tài)目標(biāo)模擬器時(shí)間特性校準(zhǔn)裝置等。波段覆蓋可見(jiàn)至近紅外、中波紅外和長(zhǎng)波紅外，紅外標(biāo)準(zhǔn)輻射源溫度范圍為280 K～570 K，溫度穩(wěn)定性達(dá)到0.02 K～0.1 K，傳遞標(biāo)準(zhǔn)的最小可分辨溫差達(dá)到0.01 K，可見(jiàn)光標(biāo)準(zhǔn)輻射源光源穩(wěn)定性達(dá)到1%，光軸校準(zhǔn)誤差達(dá)到±0.5 mrad，時(shí)間分辨力測(cè)量范圍為0.5 ms～100 ms。解決了當(dāng)前我軍多型導(dǎo)彈紅外和電視導(dǎo)引頭光電檢測(cè)設(shè)備輻射溫度、光照度、目標(biāo)模擬器時(shí)間特性、目標(biāo)模擬器空間分辨率等參數(shù)校準(zhǔn)難題，校準(zhǔn)裝置實(shí)物如圖9 所示。

圖 9 成像導(dǎo)引頭光電檢測(cè)設(shè)備校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.9 Physical photo of calibration device of imaging seeker photoelectric detection equipment

3.4 多光譜光軸一致性領(lǐng)域

在光電系統(tǒng)光軸平行性計(jì)量測(cè)試方面，突破無(wú)色差的便攜式卡塞格林光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光、紅外、可見(jiàn)光光軸校準(zhǔn)。光軸平行性校準(zhǔn)裝置由目標(biāo)發(fā)生模塊、圖像采集處理模塊2 部分組成。前者包括便攜式準(zhǔn)直箱、綜合測(cè)試分劃組件和調(diào)整平臺(tái)，后者包括光斑位置探測(cè)電路模塊，以及計(jì)算機(jī)、圖像卡、多軸平行性測(cè)量軟件。其中，綜合測(cè)試分劃組件又包括激光發(fā)射軸接收靶、可見(jiàn)光與紅外光目標(biāo)發(fā)生器等組件。光軸校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖如圖10 所示，光軸一致性校準(zhǔn)測(cè)量不確定度為0.05 mrad。

圖 10 多光軸光電系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置實(shí)物圖Fig.10 Physical photo of calibration device of multi-axial photoelectric system

4 測(cè)試儀器研制

目前，軍用光電技術(shù)及其系統(tǒng)發(fā)展迅猛，它們已廣泛應(yīng)用于偵察、火控、制導(dǎo)、訓(xùn)練模擬及光電對(duì)抗等軍事領(lǐng)域，由可見(jiàn)光、激光、微光、紅外等光電傳感器構(gòu)成的軍用光電裝備在新一代型號(hào)裝備中得到了廣泛和大量應(yīng)用，并在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，涉及艦載光電裝備、機(jī)載光電裝備、星載光電裝備、彈載光電裝備、單兵裝備及坦克、步兵戰(zhàn)車(chē)光電裝備等。為了滿(mǎn)足武器光電系統(tǒng)發(fā)展的需求，需要研制現(xiàn)役武器光電系統(tǒng)、新概念武器、激光點(diǎn)火工程及高清對(duì)地觀測(cè)等重大科技工程，以及前沿新技術(shù)裝備性能參數(shù)測(cè)試與評(píng)價(jià)所需的測(cè)試儀器。由于武器光電系統(tǒng)種類(lèi)多，因此要求用于軍用光電裝備性能參數(shù)測(cè)量的軍用光電測(cè)試儀器精度更高、穩(wěn)定性更好、種類(lèi)更全。

國(guó)防光學(xué)一級(jí)計(jì)量站逐步建立了以高新武器光電測(cè)試體系、重大工程/專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試體系、前沿光學(xué)技術(shù)測(cè)試體系等組成的軍用光電測(cè)試儀器體系，光學(xué)測(cè)試儀器對(duì)武器裝備的支撐技術(shù)體系如圖11 所示。測(cè)試對(duì)象包括了光源、光電探測(cè)器、光學(xué)材料及元器件、光學(xué)系統(tǒng)、光電整機(jī)等；測(cè)試參數(shù)包括了光譜特性、功率能量、輻射特性、成像特性等。

圖 11 軍用測(cè)試儀器支撐技術(shù)體系Fig.11 Support technology system of military test instruments

針對(duì)激光特性測(cè)量，具備激光偏振度測(cè)量?jī)x、皮瓦皮焦量級(jí)激光功率計(jì)、熱釋電型高重復(fù)頻率激光功率能量計(jì)、量熱型激光功率能量計(jì)、飛秒激光自相關(guān)儀、激光光斑分析儀、激光M2因子測(cè)量?jī)x、激光β因子/BQ因子測(cè)量?jī)x、激光自準(zhǔn)直儀、大口徑光學(xué)元件透過(guò)率/反射率測(cè)量?jī)x、強(qiáng)激光遠(yuǎn)場(chǎng)空間分布測(cè)量?jī)x等測(cè)試儀器的研發(fā)能力。

針對(duì)紅外輻射測(cè)量，研制了紅外掃描輻射計(jì)、大口徑面源黑體發(fā)生器、紅外材料發(fā)射率測(cè)量?jī)x和測(cè)溫?zé)嵯駜x等測(cè)試儀器，其中紅外材料發(fā)射率測(cè)量?jī)x主要用于測(cè)量不同溫度、不同觀察方向下紅外材料和涂層光譜發(fā)射率的光學(xué)測(cè)量?jī)x器，主要用在紅外隱身技術(shù)、紅外目標(biāo)特性研究和紅外輻射測(cè)量等領(lǐng)域。

針對(duì)可見(jiàn)光成像測(cè)量，研制了光學(xué)材料折射率測(cè)量?jī)x、寬光譜橢偏儀、雙波段光學(xué)元件中心偏測(cè)量?jī)x、電視成像系統(tǒng)MRC 測(cè)量?jī)x、光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)量?jī)x、光電跟蹤性能測(cè)量?jī)x等，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)材料、光學(xué)元件到光電整機(jī)的全方位性能參數(shù)測(cè)試。

代表性測(cè)試儀器產(chǎn)品有激光偏振度測(cè)量?jī)x，基本原理為待測(cè)光依次通過(guò)勻速旋轉(zhuǎn)的1/4 波片和1 個(gè)固定偏振方向的線偏振片，波片的角速度為ωQWP，用光電探測(cè)器連續(xù)采集并測(cè)量輸出透過(guò)線偏振器的光信號(hào)，探測(cè)器接收到的光強(qiáng)I(t)既包括2 倍頻分量，也包含4 倍頻分量以及直流分量。光強(qiáng)I(t)與待測(cè)光的斯托克參數(shù)S0、S1、S2、S4以及1/4 波片調(diào)制頻率之間滿(mǎn)足：

通過(guò)探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換分析，從而獲得待測(cè)光的偏振度、偏振方位角以及橢偏率值。達(dá)到的主要指標(biāo)為工作波長(zhǎng)：400 nm～1 700 nm；偏振度測(cè)量不確定度：0.5%；偏振方位角和橢偏率測(cè)量不確定度：0.5°。產(chǎn)品三維模型圖如圖12所示。

圖 12 激光偏振度測(cè)量?jī)x測(cè)量原理及三維模型Fig.12 Measuring principle of laser polarization measuring instrument and its 3D model

紅外材料發(fā)射率測(cè)量?jī)x，如圖13 所示，主要由樣品爐、參考黑體、光譜分光裝置及光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測(cè)器等組成。相同溫度的樣品和參考黑體發(fā)出的輻射，通過(guò)切換進(jìn)入探測(cè)光路，其中孔徑光闌限制能量，光譜分光裝置分光后，最后被光學(xué)系統(tǒng)收集到紅外探測(cè)器上。黑體的發(fā)射率可以經(jīng)過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)得到，樣品和黑體的光譜輻射相比較即可得到被測(cè)樣品的法向光譜發(fā)射率。

圖 13 紅外材料發(fā)射率測(cè)量?jī)x實(shí)物圖Fig.13 Physical photo of infrared materials emissivity measuring instrument

雙波段光學(xué)元件中心偏測(cè)量?jī)x的三維模型如圖14 所示。

圖 14 雙波段光學(xué)元件中心偏測(cè)量?jī)xFig.14 Center deviation measuring instrument for dualband optical elements

利用光學(xué)測(cè)量頭發(fā)出一束與空氣軸承旋轉(zhuǎn)軸精確對(duì)心的聚焦激光光束，光束經(jīng)空氣軸承帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量樣品上表面反射。如果被測(cè)透鏡的光軸恰好與旋轉(zhuǎn)軸重合，反射的光束在觀察界面產(chǎn)生一個(gè)在中心位置固定的圓斑；若被測(cè)透鏡的光軸與旋轉(zhuǎn)軸略有偏差，反射光束在觀察界面上的反射光就會(huì)形成一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的光斑。通過(guò)調(diào)整反射光斑的位置，使反射光束的光軸與旋轉(zhuǎn)軸夾角最小，達(dá)到高精密鏡頭組裝定心的目的。達(dá)到的主要指標(biāo)為光源波長(zhǎng)：0.633 μm、3.39 μm；最大可測(cè)樣品直徑：200 mm；TIR 分辨率：0.2 μm；角度分辨率：1"；可測(cè)樣品曲率半徑范圍：20 mm～5 000 mm。

電視成像系統(tǒng)性能參數(shù)測(cè)量?jī)x如圖15 所示。由目標(biāo)發(fā)生器產(chǎn)生均勻照明的測(cè)試目標(biāo)，包括：分辨率目標(biāo)、十字目標(biāo)、狹縫目標(biāo)及星點(diǎn)目標(biāo)，經(jīng)過(guò)光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)將光束整形為平行光后入射到被測(cè)電視成像系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)采集電視成像系統(tǒng)輸出視頻信號(hào)。通過(guò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行判讀、分析、計(jì)算，得到電視成像系統(tǒng)分辨率、調(diào)制傳遞函數(shù)、畸變、視場(chǎng)等主要性能參數(shù)的測(cè)量結(jié)果[10]。

圖 15 電視成像性能參數(shù)測(cè)量?jī)x三維設(shè)計(jì)圖Fig.15 Three-dimensional design diagram of TV imaging performance parameter measuring instrument

達(dá)到的主要指標(biāo)為光譜范圍：400 nm～2 000 nm；光源照度范圍：3×10-5lx～3×104lx；口徑：Ф150 mm；視場(chǎng)測(cè)量范圍：±15°；視場(chǎng)測(cè)量不確定度：0.05°；分辨率測(cè)量不確定度：2″；畸變測(cè)量不確定度：0.3%；MTF 測(cè)量不確定度：0.05。

紅外掃描輻射計(jì)組成原理圖如圖16 所示。其基本原理是目標(biāo)發(fā)射的紅外輻射經(jīng)過(guò)輻射計(jì)主機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)后，在斬波片的作用下與輻射計(jì)內(nèi)參考黑體的輻射光交替進(jìn)入探測(cè)器組件，探測(cè)器的輸出信號(hào)和同步參考信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后，傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)內(nèi)的操作控制軟件，作為“軟件鎖相放大器”對(duì)這些信號(hào)處理，得到目標(biāo)的輻射溫度和輻射亮度。

圖 16 紅外掃描輻射計(jì)組成原理圖Fig.16 Schematic diagram of infrared scanning radiometer composition

皮瓦激光功率和皮焦激光能量計(jì)三維模型如圖17 所示。

圖 17 皮瓦激光功率和皮焦能量計(jì)樣機(jī)外型結(jié)構(gòu)圖Fig.17 Structure diagram of picowatt laser power and energy meter prototype

采用光電二極管（Si 或InGaAs 光電二極管）將待測(cè)微弱激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、處理和標(biāo)校，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得待測(cè)激光功率值或能量值。達(dá)到的主要指標(biāo)為：光譜響應(yīng)范圍：0.18 μm～1.10 μm/0.7 μm～1.80 μm；功率測(cè)量范圍：3 nW～3 mW/3 nW～3 mW；能量測(cè)量范圍：1 pJ～300 nJ/30 pJ～3 μJ ；最高脈沖測(cè)量頻率：2 kHz/200 Hz；測(cè)量精度：±5%。

超短激光脈寬測(cè)試儀三維模型如圖18 所示。采用自相關(guān)法測(cè)量飛秒及皮秒激光脈沖寬度，即通過(guò)測(cè)量超短激光脈沖自掃描相關(guān)二次諧波曲線（自相關(guān)曲線）的半寬度來(lái)獲得飛秒激光的脈沖寬度。待測(cè)超短激光脈沖經(jīng)過(guò)分束鏡分成2 束光，2 束光分別經(jīng)延遲單元角反射鏡反射后由透鏡聚焦于非線性倍頻晶體，非線性倍頻晶體處2 束入射光合成波矢量滿(mǎn)足相位匹配條件將產(chǎn)生二次倍頻信號(hào)（自相關(guān)曲線），倍頻信號(hào)僅與2 束光強(qiáng)和時(shí)間延遲量（相位延遲量）有關(guān)。倍頻信號(hào)通過(guò)濾光片和光闌后被光電探測(cè)模塊接收，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得待測(cè)激光脈沖寬度。

圖 18 超短激光脈寬測(cè)試儀三維模型Fig.18 Three-dimensional model of ultrashort laser pulse width tester

紫外可見(jiàn)光高分辨率影像校正光譜儀工作原理如圖19 所示。

圖 19 紫外可見(jiàn)光高分辨率影像校正光譜儀工作原理圖Fig.19 Working principle diagram of UV visible light highresolution image correction spectrometer

達(dá)到的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為光譜范圍：185 nm～1 000 nm；光譜分辨率：0.018 nm（@2 400 l/mm）；波長(zhǎng)準(zhǔn)確度：±0.05 nm；波長(zhǎng)重復(fù)測(cè)量精度：±0.005 nm；所測(cè)瞬態(tài)光源脈寬范圍：100 ns～1 s。

5 未來(lái)發(fā)展方向

現(xiàn)代武器裝備所需的高準(zhǔn)確度、高靈敏度、光電對(duì)抗、光學(xué)隱身等要求，使其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的光學(xué)計(jì)量涉及極寬的測(cè)量范圍和相當(dāng)小的測(cè)量不確定度。同時(shí)為保障武器裝備在各種情況下的準(zhǔn)確校準(zhǔn)，對(duì)光學(xué)計(jì)量也提出了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、綜合集成計(jì)量、不同環(huán)境適應(yīng)下計(jì)量等更高的要求。

我國(guó)武器系統(tǒng)的光學(xué)計(jì)量體系龐大復(fù)雜，武器光電系統(tǒng)、分系統(tǒng)、傳感器等涉及的科技領(lǐng)域廣、技術(shù)難度高，要求計(jì)量的參數(shù)多、精度高、量程大、頻帶寬。未來(lái)國(guó)防光學(xué)計(jì)量的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)主要有：

1）量值向兩端延伸，計(jì)量測(cè)試由常態(tài)到非常態(tài)甚至極端態(tài)。

隨著武器裝備的發(fā)展，目前要滿(mǎn)足新一代高科技武器裝備的需求，量限必須向兩端大大延伸，向“微小、超大、極強(qiáng)、甚弱”方向發(fā)展。如：波段變寬，從200 nm 的紫外變?yōu)?0 μm 遠(yuǎn)紅外，甚至THz輻射的亞毫米波；量程增大，激光能量增至10-15J～106J，光照度增至10-7lx～106lx，光脈沖寬度從10-15s 增至連續(xù)波。

2）室內(nèi)、靜態(tài)測(cè)量向外場(chǎng)、動(dòng)態(tài)測(cè)量發(fā)展。

隨時(shí)間變化的外場(chǎng)真實(shí)環(huán)境的動(dòng)態(tài)測(cè)量更接近實(shí)際，在武器裝備研制和使用中，經(jīng)常會(huì)遇到各種外場(chǎng)、動(dòng)態(tài)測(cè)量問(wèn)題。

3）單參數(shù)計(jì)量向多參數(shù)，以及武器型號(hào)光電系統(tǒng)、分系統(tǒng)、整機(jī)綜合參數(shù)計(jì)量測(cè)試轉(zhuǎn)變，同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)光學(xué)計(jì)量的體系化發(fā)展?，F(xiàn)代高科技局部戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)是戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)，武器裝備向集成化和信息化發(fā)展，一體化的綜合電子信息系統(tǒng)是體系建設(shè)的重點(diǎn)，武器裝備技術(shù)保障也必須向著系統(tǒng)、綜合、多參數(shù)的計(jì)量和校準(zhǔn)方向發(fā)展。

4）由建立標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)器具檢測(cè)為主向?yàn)槲淦餮b備重點(diǎn)型號(hào)科研生產(chǎn)及重大科技專(zhuān)項(xiàng)提供全過(guò)程、全系統(tǒng)計(jì)量測(cè)試保障服務(wù)轉(zhuǎn)變。

科技要發(fā)展，計(jì)量需先行。展望未來(lái)，國(guó)防光學(xué)計(jì)量應(yīng)堅(jiān)持體系化發(fā)展的原則，逐步建立較為完善的國(guó)防軍工光學(xué)計(jì)量技術(shù)體系、研發(fā)體系、支撐保障體系、標(biāo)準(zhǔn)體系等，滿(mǎn)足高新光電武器裝備、國(guó)家/軍事重大工程、光學(xué)前沿技術(shù)對(duì)光學(xué)計(jì)量的的迫切需求。