光学与激光计量科学研究所简介
中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所(以下简称“光学所”)是从事光学领域计量基标准、量值传递和测量技术研究的专业技术机构,现有人员52人,其中研究员5人,副研究员19人,高级工程师7人,具有博士学位的研究人员24人。光学所下设光度、辐射度与色度、材料光学与光谱光度、激光辐射度、光通信与光探测5个实验室。主要任务是负责建立和保存我国光学计量的基准和标准;开展光学计量器具的检定和定型鉴定;光学测试仪器的测试和校准;光学产品的质量及参数测量;计量认证和建标考核;研究和开发光学计量器具和测试仪器及技术咨询服务等。
光学所所现保存国家计量基准20项,国家计量标准36项,光学仪器计量校准项目183项。其中发光强度、光度计响应度、光通量、照度、亮度、曝光量、探测器光谱响应度、紫外辐射照度、光谱辐射照度和光谱辐射亮度、激光功率能量响应度、光谱漫反射比、色温、分布温度、物体色、雾度、白度、光纤功率、光纤光源和光谱分析仪的波长等项目进入国际标准与检测互认协议,这些项目出具的证书具有国际互认性。
林延东:光学所所长,研究员
1986年入职计量院后长期从事光学计量研究。先后开展单模光纤参数测量、光电探测器和硅光电池光谱响应度测量、光学密度自动测量、光谱变角透射计研发、光学角偏差测量装置研发、低温辐射计腔体吸收比计算、基于低温辐射计的光辐射功率测量及应用、光电探测器特性研究等研究工作。曾任亚太计量规划组织光学计量技术委员会主席(2001-2003)、国际照明委员会第二分部中国代表。获得国家质检总局科技进步一等奖一次、二等奖一次、三等奖三次;中国计量测试学会科技进步一等奖两次;北京市科学技术奖三等奖一次。在国内外发表学术论文四十余篇。
光通信与光探测
从事光通信、光探测和光伏计量基标准、量传和测量技术研究的实验室。至今已建立与光伏相关的计量基标准4项,其中2项通过CMC国际同行评审。主导编写3项国家计量校准规范,并建立3项国家标准装置;获国家质检总局科技兴检奖二等奖2项。通过CNAS能力认可4项,包括:太阳电池光电参数I-V特性测量装置;太阳模拟器光源性能校准(光谱失配度、辐照度不均匀性和辐照度不稳定性);光谱辐射度测量仪;太阳总辐射表灵敏度定标等。除我国大陆地区以外,太阳模拟器性能校准服务已覆盖20余个国家和地区。
基于差分光谱响应度法(DSR),建立了参考太阳电池量子效率初级标定系统,并参加了PTB组织的国际比对,不确定度为0.9%(k=2)。还建立了稳态和瞬态太阳模拟器下光伏组件功率参数测量系统,以及光伏组件户外参数和标称工作温度等一系列参数测量装置,同时具备参考光伏组件的校准能力,传递给国内外企业和机构以标定其太阳模拟器,减小其光伏组件产品的测量偏差。结合自主研制了标准太阳电池,打破了以往国内光伏行业测量标准溯源至国外的局面。
长期开展低温辐射计相关计量标准研究工作,逐步建立了激光辅助型低温辐射计的光谱辐射通量绝对定标能力并达到国际先进水平,研制了新一代光谱型低温辐射计,阶段性地实现了从可见波段到近红外的连续光谱辐射通量绝对定标能力,极大地促进我国光辐射计量溯源能力。具体包括:“红外绝对低温辐射计研制”。通过自主研制绝对低温辐射计来建立面向中红外波段的光谱辐射通量绝对定标能力,工作波段覆盖1.55 m到10.6 m,工作量程达到1微瓦量级,标准相对不确定度达到0.3%水平。在光辐射功率基准低温辐射计方面,其应用之一是将基于探测器的低温辐射计基准置于空间卫星上,作为空间辐射基准源。正在参加国家重点研发计划“地球观测与导航”专项研究。
研制基于电流驱动微纳激光或发光二极管、具有较窄光谱带宽和较小空间角度的标准光子辐射源;研制基于紫外可见光激发荧光材料的具有较宽光谱带宽和较大空间角度的标准光子辐射源;研制基于飞秒脉冲激励量子点或色心、具有单光子源特性的标准光子辐射源;发展基于可旋转显微成像系统的光子辐射空间分布特性测量装置。研制芯片级标准光子辐射源3种,光谱光子辐射通量相对标准不确定度达到2%。
激光辐射度实验室
从事激光功率、能量计量标准研究的专业实验室,测量频段从紫外到太赫兹,功率范围从nW~ kW,能量范围从fJ~kJ量级。已建立国家(0.1~100)毫瓦激光功率基准装置、(0.1~30)瓦激光功率基准装置、(30~300)瓦激光功率基准装置和(1~40)焦耳激光能量基准装置,和高功率和高能量激光测量装置。提供激光功率计、能量计、激光探测器、辐射热计、总辐射表、医用激光源、各类激光器及其他相关激光产品的检定校准服务;开展激光束径,发散角,激光高斯吻合度等空域参数,短脉冲激光波形,峰值功率,脉宽等时域参数以及激光危险辐射参数的监测报警、激光防护镜、强激光和高能激光参数、激光衰减器等测试技术研究及相关计量仪器技术开发。建立了太赫兹功率、光谱、频率计量标准装置。
激光辐射度实验室开展前沿光学计量研究,研制了超短脉冲时域参数计量校准装置、光学材料色散准确测量装置、太赫兹时域光谱仪、太赫兹辐射功率计、太赫兹频率和波长测量装置等多种仪器,制定了《JJF 1493-2014 超短脉冲自相关仪校准规范》、《JJF 1600-2016辐射型太赫兹功率计校准规范》和《JJF 1603-2016(0.1~2.5)THz太赫兹光谱仪校准规范》等计量校准法规,在国际首次太赫兹辐射功率比对中取得等效互认,新建了超短脉冲自相关仪校准装置和太赫兹辐射功率计量标准装置,实现了超短脉冲激光和太赫兹辐射关键参数的计量溯源。
材料光学与光谱光度实验室
从事材料光学性能计量标准研究的专业技术机构,内容涵盖---量值、频段,比对、互认、开发、成果转化---。建立了视觉密度基准、彩色密度基准、曝光量基准、近红外反射比副基准、反射烟度工作基准等国家计量基标准,以及材料透射比校准装置、光谱变角反射计装置、雾度校准装置、荧光量子产率测量装置等一系列用于材料光学性能计量的装置。材料检测的光谱覆盖范围从0.2m到3mm。能够提供各种测量条件下材料的光谱透射比、光谱漫反射比、光谱绝对镜反射比、光谱相对镜反射比、漫反射因数、SPF和UPF测试,生物和化学发光的光谱分析及动态过程分析的校准测试服务,以及各种特殊测试和测试解决方案。
提供分光光度计、光谱仪、密度计、烟度计、雾度计、荧光光谱仪、逆反射标志测量仪、汞灯、空心阴极灯、透射比测试仪、反射镜测定仪、曝光表、光量计、分光光度计等仪器校准所需的各种标准样品。
辐射度/色度实验室
从事辐射度和色度计量基标准、量传和测量技术研究的实验室,内容涵盖光谱辐射亮度、光谱辐射照度、紫外辐射照度和能量、色温、分布温度等量值、10 nm~1000 m频段,光谱辐射亮度、光谱辐射照度、紫外辐射照度、光谱漫反射比、色度量值等比对、互认、光谱辐射照度标准灯及标准装置、紫外辐射照度计及标准装置、色板等开发和成果转化。跟踪国际发展的需求动态,致力于光谱辐射度学和色度学计量基础理论与方法的研究,不断提高基标准的测量能力与水平,优化国内量传体系。已建立国家基准3项(220 nm~2550 nm光谱辐射亮度和照度、色度、颜色温度)、副基准3项(220 nm~2550 nm光谱辐射亮度、230 nm~2550 nm光谱辐射照度、色度)、工作基准和标准4项(紫外辐射照度、色度、荧光亮度、常温黑体辐射)。基于高温、中温、常温黑体辐射源,分别研究建立了紫外(200 nm~400 nm)、可见(380 nm~800 nm)和红外波段(800 nm~2550 nm;3 m ~14 m)光谱辐射亮度和光谱辐射照度国家基标准装置;基于等离子体辐射源、同步辐射源建立从紫外到真空紫外波长范围的辐射源、探测器及材料特性的标定系统;基于低温辐射计和可调谐激光器建立了辐射亮度和辐射照度响应度计量标准装置;建立了200 nm~400 nm氘灯的光谱辐射照度、光辐射安全、紫外光谱辐射通量、显示计量、微光夜视、热像仪图像质量评价等计量标准装置。积极参加辐射度和色度领域内的国际和亚太比对,参加国际计量局BIPM CCPR K1.a 250 nm~2500 nm光谱辐射照度、CCPR K1.b、CCPR K5国际关键比对,主导亚太计量组织APMP TCPR S7比对,参加APMP PR-S1、APMP PR-S6亚太比对。
光度实验室
从事光度计量基标准建立和量值传递及相关测试技术研究的专业技术机构。已建立发光强度、总光通量、光照度、光亮度国家基准。参加了1998年和近期国际计量局正在进行的发光强度和总光通量的关键性国际比对,在1998年的比对中光强值偏差仅为-0.16%,光通量值偏差为-0.22%,处于国际先进行列。新光度基准和总光通量副基准1986年获国家科技进步一等奖。作为主导实验室成功举办 APMP K4 总光通量国际比对。
为应对LED替代白炽灯成为主要照明光源这一发展趋势,开展了LED测量技术的研究,建立了小功率LED单管校准装置等计量标准装置,所研制的LED 灯丝标准灯被选为CPR-WG-KC TG4 比对的四种备选传递标准器之二。多名专家为CCPR和CIE 的LED相关技术工作组成员并发挥了重要作用。
不断扩展光度测量的范围,开展极端光度量测量技术的研究,照度测量的范围扩展至1E-7~6E5,满足了航空、航天、天文、生物医疗、电光源等产业的最新发展需要。
积极开展国际合作与交流与美国、日本、澳大利亚、欧洲计量组织进行了人员和技术交流。
光学与激光计量科学研究所科研成果
太阳电池I-V特性计量技术研究
基于高光谱匹配的双光源太阳模拟器,建立了能在航天AM0条件和地面AM1.5G条件切换的测量装置,为国内外科研院所及航天用太阳电池提供关键参数计量服务。AM0条件为航天用三结砷化镓太阳电池提供I-V特性测量,并与世界公认最优方法之高空气球法比对相互验证。AM1.5G条件用于各类新型太阳电池光电性能参数的计量,解决了国内科学家所研制的非传统太阳电池量值溯源及第三方准确工厂仪器仪表校验难题。目前已应用于先导、863、自然科学基金等项目结题验收及文章发表,服务量连续七年呈线性增长,2019年截至10月已突破150家次,为高效新能源材料的研发提供计量支撑。计量结果屡被国际顶级学术期刊报道,如Science,Nature photonics, Advanced Materials,JACS等。
光学特性测量与分析研究
光学特性测量与分析实验室于2018完成一期建设,是中国计量科学研究院最新建立的一批科研重点实验室之一。实验室基于国际上目前最先进的宽光谱连续可调谐激光系统(波长范围190 ~ 4000nm)开展:光学特性测量分析研究(面向海洋开发、环境、半导体以及光电子材料等);光学遥感辐射定标关键技术研究(面向空间成像载荷辐射校正、辐射定标装备等);三维目标空间光谱反射分布特性研究(建立目标形貌、光谱特征识别测量装置和技术等);智能识别关键技术研究(面向人工智能前端目标探测与识别装备性能的校准、量传、测试技术等);太阳电池差分光谱响应度。
我国最高精度光辐射功率溯源源头——低温辐射计基准研究
低温光辐射实验室致力于研究、建立与保存我国最高精度的光辐射功率溯源源头-低温辐射计基准,实现了350 nm – 2350 nm波段范围内激光/连续谱的高精度光辐射功率测量,最佳测量不确定度达到Urel = 0.02%(k=2)。实验室在探测器量子效率模型与功率标准探测器研制方面也已取得多项科技成果,并已参与研究我国空间辐射基准的地面定标问题。实验室在为地球观测、卫星遥感、环境变化、工业监测等多个领域的高精度光辐射溯源需求问题提供有力支撑。
太赫兹光谱与功率计量关键技术及标准研究
开展太赫兹光谱与功率计量关键技术研究,自主研制了具有真空测量环境的太赫兹时域光谱计量装置,实现样品在太赫兹波段光谱透射比和光谱反射板的准确测量。自主研制发明了在太赫兹频段具有高吸收率、宽吸收光谱的材料,利用太赫兹吸收材料研发了太赫兹功率计,溯源到国家激光功率基准,实现了太赫兹功率的量值复现。代表我国参加国际计量局组织的国际首次太赫兹功率比对,与美国NIST、德国PTB比对取得等效一致。
在Optics Express, Metrologia, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics及中国激光等期刊发表论文20余篇,获得发明专利3项,制定了《太赫兹功率计国家校准规范》和《太赫兹光谱仪国家校准规范》等4项计量技术法规。建立了太赫兹功率社会公用计量标准1项,通过太赫兹功率CMC 1项,为我国太赫兹计量提供量值支撑和电力仪器设备仪器检定保障。
基于高稳定度标准物质/标准样品的计量研究
研制了系列用于校准仪器的高准确度,高稳定性的标准样品。部分样品被国际比对所采用。
研制的标准雾度片量值值范围覆盖0.1~90,为新一轮的雾度国际比对提供比对样品(new TC "Measurement of total transmittance, diffuse transmittance, and transmittance haze" of CIE D2)。起草规程规范一项(JJF1303-2011)。相关研究成果获得院三等奖一项。
研制了多种逆反射标准板,解决了交通行业的逆反射材料的量值传递难题。标准板量值范围覆盖:(1~1500)cd lx -1 m -2,最佳相对不确定度:U=3.0 % (k=2)。起草国家规程规范一项(JJF 1546-2015)。
研制了宽波段范围内系列量值的透射比,反射比标准物质及标准样品多套,起草国家规程规范两项(JJG1034-2008,JJF 1601-2016)。目前透反射比测量范围覆盖10-8~100,波长覆盖120nm-1000m,最佳不确定度水平U=0.001(k=2) 。相关研究成果获得院三等奖一项,中国计量测试学会一等奖一项。
研制了系列锐利光谱谱线灯(Hg,Kr,Ar,Ne等)及玻璃应力标准片,解决了相关领域的量值溯源与传递的难题。起草国家规程规范一项(JJG1497-2014)。目前空气中连续光谱的测量范围覆盖250nm~100m,最佳不确定度水平U=0.002nm(k=2)。相位延迟的测量范围:0.5nm~5000nm,最佳测量不确定度U=0.08nm(k=2) 。
基于光纤半球发射器光学密度计量研究
漫透射视觉密度国家基准的入射照明系统由以光纤半球发射器为核心的光源系统实现,主要包括卤钨灯、锥轴椭球反射镜、光纤半球发射器以及乳白玻璃。其漫透射系数达到0.945,在550nm波长处乳白玻璃的反射因数为0.55。探测系统由采用成像原理设计的透镜组、带V(λ)修正滤光片的硅光二极管以及皮安表组成。
整个系统的光密度测量精度为0.001,扩展不确定度为U=0.003(0<D <4.5),k =2;U=0.005 (4.5≤D<5.0),k=2;U=0.011 (5.0≤D<6.0),k=2。
基于探测器和可调激光的辐射照度响应度计量研究
基于探测器和可调谐激光,建立了一套新的辐射度测量装置,可以溯源至低温辐射计系统,与现有的高温黑体量值溯源体系形成互补优势。项目研究采用可调谐激光器结合积分球形成均匀的辐射源输出,在积分球激光辐射源下开展辐射照度响应度和照度响应度的量值标定,并通过陷阱探测器将激光功率溯源至低温辐射计系统,最终实现光学领域探测器辐射照度响应度和照度响应度的最优测量不确定度。
国内首次建立基于可调谐激光器的辐射度、光度照度响应度计量装置,填补我国辐射照度响应度和照度响应度绝对测量溯源至低温辐射计的空白,探测器辐射照度响应度和照度响应度的测量不确定度:400 nm-450 nm,Urel=0.18%-0.12% (k=1);450 nm-900 nm,Urel=0.12-0.10% (k=1)。
LED灯丝标准灯的研制
随着白炽灯的淘汰,LED成为主要照明光源,为逐步建立基于LED的光度量值体系,中国计量科学研究院光学所自主研制了LED灯丝发光强度和总光通量标准灯。该灯采用低电流、高电压的LED灯丝作为光源,降低了单颗LED的功率和发热,玻壳内填充惰性气体,有效解决了LED 灯的散热问题。同国外主动制冷型LED标准灯相比,与白炽标准灯的外形、接口一致,同一般LED 灯相比预热时间由30min缩短为8-12min,使用方便;量值再现性、短期稳定性、光通灯的光强空间分布均匀性与白炽标准灯等同;寿命、抗震性和光强灯的角度特性优于白炽标准灯,光衰率仅为传统白炽灯的1/30,整体特性优于白炽灯的工作基准级灯,被选为CCPR-WG-KC-TG4国际比对传递标准器的四种备选灯之二。
光学与激光计量科学研究所科研团队
熊利民:光学所光通信与探测器实验室主任,研究员
熊利民,1972年11月出生。研究员,1996年哈尔滨工业大学工程热物理专业硕士毕业,中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所工作至今。长期从事光电探测器及太阳电池光谱响应度,太阳光伏领域基础研究。从事工作以来,完成的国家科研项目多达30项,国际比对6项。发表相关文章40篇以上,其中第一作者10篇(包括EI收录2篇,国内核心期刊4篇),制定国家计量校准规范3篇。曾获国家质检总局一等奖二项、二等奖二项(项目负责人),中国计量院一等奖二项,CNAS“认可科技进步奖”一等奖一项,国家质检总局科技论文一等奖一项,培养博士后2名,硕士6名。荣获2006年国家质检总局优秀青年,2003年国家质检总局岗位能手。自2005年起担任光学所光通信与光探测实验室主任。
孟海凤:光学所光通信与光探测室,副研究员
博士,2010年参加工作,从事光电探测和光伏计量领域相关研究。主要研究方向为光电探测器光谱响应度计量、地面和航天用各类太阳电池的量子效率和光电性能参数计量等。负责1项国家计量标准装置,负责完成1项国际比对。国家一级注册计量师,中国光伏行业协会标准化技术委员会观察员。承担国家重点研发计划等科技部科研课题2项,作为课题骨干参与科研项目10余项,获省部级科技成果二等奖1项。合作撰写专著1本,负责制修订国家计量技术法规5项,发表科研论文20余篇,其中期刊论文8篇,综述类文章1篇,专利若干。
张俊超,
博士,副研究员,2012年参加工作,主要从事太阳光伏、光电探测器相关计量技术研究。现任全国光伏计量器具计量技术委员会委员,中国材料与试验团体标准委员会太阳能光伏系统应用技术委员会(CSTM/FC03/TC22)委员,中国光伏行业协会标准化技术委员会观察员。作为负责人完成/在研科研课题5项,获得原国家质量监督检验检疫总局科技兴检奖二等奖1项,中国计量院科学技术奖应用研究一等奖1项。CNAS“光伏组件光电性能参数测量”能力验证者项目技术负责人,负责建立国家级社会公用计量标准1套,作为主要起草人制定校准规范2项,作为参加起草人制修定计量技术规范4项,以第一作者发表科研论文12篇,以第一发明人授权/申请专利3项。
赫英威:光学所光通信/探测室,副研究员
赫英威,工学博士、副研究员,主要开展基于宽波段飞秒脉冲激光辐射多用途平台系统的高精度测量研究,获省部级奖励/地市级奖励十余项,负责/参与完成多项国家/省部级科研项目,负责/参与多项国际(关键)比对,发表多篇SCI/EI学术文章,指导培养多名本科/硕士研究生。
徐楠:光学所光通信/探测室,副研究员
徐楠,理学博士、副研究员,主要开展基于低温辐射基准级技术的高精度光辐射计量研究,获省部级奖励/地市级奖励多项,负责/参与完成近十项国家/省部级科研项目,负责/参与3项国际(关键)比对,发表二十余篇篇SCI/EI学术文章,指导培养多名本科/硕士研究生。
马冲:光学所激光辐射度实验室主任,研究员。
1990年毕业于清华大学,获工学学士学位;1995年获中国计量科学研究院理学硕士学位。先后主持或作为主要完成人承担了10余项各类研究项目。其中作为第二完成人承担的“激光功率能量计量标准装置与新型激光测量仪器系列研究”课题获2003年度国家科技进步二等奖。目前从事激光辐射度计量研究,致力于激光辐射测量技术与测量仪器的研发,为我工业、科研领域的激光测量需求提供了多种解决方案和测量设备。
邓玉强:光学所激光辐射度实验室副主任,研究员。
毕业于天津大学,2000年,2003年和2006年分别获得学士、硕士和博士学位。2006年至今一直在中国计量科学研究院光学所工作。2008年任副研究员。2012年任激光室副主任。2013年和2014年两度作为客座研究员访问德国物理技术研究院。2015年晋升为研究员。目前担任全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC 284)委员、全国光学计量技术委员会(MTC 14)委员。开展超短脉冲激光和太赫兹计量研究,承担国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金等各类课题10余项,发表学术论文100余篇,申请发明专利10余项,起草国家标准3项,国家计量法规6项。获质检总局科技兴检一等奖1项(第5),二等奖1项(第1),北京市科学技术三等奖1项(第1),河北省科技进步三等奖1项(第2),质检总局优秀科技论文一等奖1项(第1)。
孙青:光学所激光辐射度实验室,副研究员。
2004年毕业于中国科学技术大学,获光学学士学位;2009年毕业于中国科学技术大学,获光学博士学位;同年到中国计量科学研究院工作,主要从事太赫兹参数与高功率激光计量研究。负责或参加国家重点研发计划项目课题、国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、质检总局科技计划项目、质量技术基础能力建设专项、中央事业单位基本科研业务费等项目20余项。在IEEE、Optics Express、Metrologia、物理学报、光学学报、中国激光等国内外学术期刊和会议发表论文60余篇。负责或参加制订国家标准1项、国家计量法规4项。获质检总局科技进步二等奖1项(第2)、三等奖1项(第5),北京市科技进步三等奖1项(第2),中国计量测试学会科技进步二等奖1项(第1)。
徐涛:光学所激光辐射度实验室,副研究员。
博士,2002年参加工作,主要从事激光功率能量计量测试技术研究。承担或参加科研项目10余项,开展新型激光中功率基准技术研究,实现系列极端参数条件激光功率能量测量仪器的自主研制。获国家科技进步二等奖1项,质检总局科技兴检一等奖1项。发表科研论文10余篇,其中在OPTICS EXPRESS期刊发表论文2篇。
材料光学与光谱光度实验室科研团队
甘海勇:光学所副所长,材料光学与光谱光度实验室主任,副研究员
男,博士,副研究员,光学所副所长,材料光学与光谱光度实验室主任,亚太计量规划组织光学计量技术委员会主席(2018-2021),兼任中国计量大学硕士生导师。主要从事光辐射基准、单光子计量、激光光谱、材料形貌特性测量等技术研究。发表SCI、EI等论文50余篇。
刘子龙 ,男,博士/博士后,国家科技部重点研发计划专项项目首席科学家,国家自然基金委、北京市自然基金委评审专家,全国光电测量标准化技术委员会(TC487)委员,中国医学装备协会磁共振专委会委员,北京医学会质控学组委员。现任中国计量科学研究院副研究员、硕士生导师。IEEE ACCESS、Optics Express、IEEE Signal Processing Letters、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、Spectroscopy and Spectral Analysis等审稿人,国家一级注册计量师,一级考评员,北京理工大学、河南师范大学兼职硕士生导师。主要从事基于光学、光磁交叉、人工智能感知系统计量研究。获得中国计量测试学会科技进步奖一等奖1次(基础研究类,排名1)、获北京市科学技术奖三等奖两次(均排名1),制修订国家标准4项、计量规程规范4项;一作(含通讯作者)发表SCI、EI等论文30余篇(其中Nature子刊5篇)。主持完成国家重点研发计划专项项目、国家自然科学基金等国家级项目多项。目前主持国家自然科学基金面上项目1项、国家重点研发计划专项课题1项。第一完成人授权国际(美国)发明专利1项,国家发明专利3项,其它专利5项。
冯国进,男,博士,副研究员。主要从事材料透反射比、发射率和应力计量研究。国家计量标准一级考评员。研究建立了红外规则透射比校准装置,精细谱线波长校准装置,玻璃应力校准装置等。累计发表学术论文70余篇,已获得授权的国家专利10余项,授权国家标准物质10余项,起草国家计量规程规范以及国家标准累积6项。参加国际比对5项。相关成果获省部级奖一等奖3项。
吴厚平,男,高级工程师,主要从事于材料光谱光度性能、数字成像计量研究测试工作。国家计量标准一级考评员。研究建立了曝光量国家基准、雾度国家标准装置以及双向反射分布函数(BRDF)校准装置。制修订国家计量校准规范5项。申请并通过CMC项目5项。累计发表学术论文30余篇。参加国际比对5项。相关成果获省部级奖一等奖2项。
郑春弟,男,高级工程师,主要从事于材料光谱光度性能计量研究测试工作。研究材料逆反射计量标准装置,一级考评员,负责材料的量传及检测工作。累计申请并通过CMC项目5项。累计发表学术论文20余篇,已获得授权的国家专利近10项,起草国家计量规程规范以及国家标准累积5项。参加国际比对5项。相关成果获省部级奖一等奖3项。
张巧香,女,高级工程师,国家一级注册计量师,主要从事材料光谱光度性能计量研究测试工作,研究并建立了光谱光度滤光器检定装置,研制多种规则透射、规则反射、漫反射标准样品,用于量传、溯源和各类能力验证和国内国际比对;累计在国内外共发表论文约20篇,累计申请并通过CMC项目3项,已获得授权的国家专利近10项,起草国家计量规程规范累积6项。参加国际比对5项。相关成果获省部级奖一等奖3项。
辐射度/色度实验室科研团队
代彩红:光学所辐射度/色度实验室主任,研究员
博士,1998年参加工作,主要从事光谱辐射度、紫外辐射、光辐射安全等领域的研究。现任中国照明学会光生物光化学技术委员会副主任,全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会非相干光辐射安全分技术委员会TC284 SC4委员,国家计量标准一级考评员,法定计量机构国家级考评员。承担科研项目30余项,作为项目负责人获得省部级科技成果二等奖2次和三等奖4次。负责完成5项国际比对,作为副主编出版专著1本,负责制修订技术法规13项,发表科研论文60余篇。培养博士后4名,硕士4名。
陈赤:光学所辐射度/色度实验室副主任,副研究员
博士,1989年参加工作,研究领域:色度、光谱辐射度、显示器计量、薄膜材料光学特性计量等。目前担任IEC TC110显示器标准专家组成员、中国照明学会图像与视觉委员会委员,全国公路专用计量器具计量技术委员会委员,平板显示器件标准化技术委员会委员。主持科研项目12项,获得省部级科技成果二等奖2次、三等奖1次。参与制修订国家技术法规2项,发表科研论文50余篇。
马煜:光学所辐射度/色度实验室,高工
学士,1995年参加工作,研究领域:物体色度计量。目前担任中国计量测试学会光辐射计量专业委员会秘书长、中国照明学会视觉与颜色专业委员会秘书、中国光学学会颜色科学与影像技术专业委员会秘书,全国颜色标准化技术委员会副秘书长,国家计量标准一级考评员。获得国家质检总局科技兴检三等奖3次,完成国际比对1项。
刘金元:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
博士,1997年参加工作研究领域:真空紫外光谱辐射度计量、红外辐射度计量、材料发射率计量研究等。负责制修订技术法规3项,发表科研论文20余篇。
徐英莹:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
硕士,2004年7月参加工作,研究领域:光源辐射度、色度,显示器色度计量,光电成像性能评价等。现任国际电工委员会(IEC)电子显示设备及相关组件标准(TC110)中国专家,全国平板显示器件标准化技术委员会(SAC/TC547)委员,全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会非相干光辐射安全分技术委员会(TC284 SC4)委员,国家计量标准一级考评员。已完成9项科研课题并制定1项校准规范,获得省部级科技成果二等奖1次、三等奖1次,发表科研论文15篇。指导培养硕士研究生6名。
刘文德:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
理学博士,2009年加入中国计量科学研究院, 2012.11至2013.4访问德国PTB,主要研究椭偏、基于同步辐射的X射线相关技术及其在阿伏伽德罗常数项目上的应用;2016~2018年,基于高速相机研究了液晶显示器的运动图像模糊的测量;2018年至今研究光阑面积的精密测量、运动图像模糊相关的清晰度、中红外脉冲激光功率的稳定控制、高亮度多通道光谱调谐光源等。已建立了椭偏仪校准装置,并发展了用于薄膜(如Si衬底上SiO2和Si3N4膜)膜厚和折射率的校准方法(一项校准规范报批中)。主要研究领域包括:纳米光学和材料科学中的光学计量、辐射色度计量等。获北京市科学技术进步奖三等奖(排名4)、中国计量测试学会科学技术进步二等奖(排名8)各一项,负责制定校准规范1项,发表科研论文30余篇,其中SCI/EI收录15篇。
吴志峰:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
博士,2010年参加工作,研究领域:光谱辐射度、紫外辐射、光辐射安全等。一级注册计量师,国际光学工程学会会员。主持科研项目5项、参加9项。获得中国计量测试学会科技二等奖1次(排名第2)、北京市科学技术三等奖2次(排名第2、4)。参与国际比对4项,负责制修订国家技术法规2项,发表科研论文20余篇。
孙若端:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
博士后,2012年参加工作,研究领域:色度计量研究。目前担任欧亚计量组织光度与辐射度专业技术委员会委员、中国照明学会颜色专委会委员、全国颜色标准化技术委员会委员、中国光学学会光学测试专业委员会委员。获得中国计量测试学会科学技术进步二等奖1项(排名第4),北京市科学技术进步三等奖1项(排名第4)。主导APMP.TCPR-S7亚太区域比对,参加BIPM.CCPR-K5国际关键比对、APMP.TCPR-K5区域比对、COOMET.TCPR-S9区域辅助比对。主持科研项目6项、参加3项。发表学术论文10余篇,获中、美发明专利3项。
王彦飞:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
博士后,2013年参加工作,研究领域:光谱辐射度、紫外辐射、UV-LED辐射度计量、中远红外光谱辐射度计量、光辐射老化箱计量等。现任CIE TC2-87“宽波段UV-LED辐射度测量”委员会委员,一级注册计量师。主持科研项目5项、参加7项。获得中国计量测试学会二等奖1次(排名第3)、北京市科技进步三等奖1次(排名第3)。发表科研论文20余篇。
李玲:光学所辐射度/色度实验室,副研究员
博士后,研究领域:光谱辐射度、紫外辐射、光辐射遥感等。主持科研项目3项,参加6项。参加国际比对2项。获得中国计量测试学会二等奖1次(排名第5)、北京市科技进步三等奖1次(排名第5)。发表科研论文10余篇。
光度实验室科研团队
刘慧:光学所光度室主任,副研究员
1997年浙江大学测试计量技术及仪器专业毕业获硕士学位,主要从事光度、辐射度、LED计量技术的研究。负责维护和复现SI 基本计量单位之一的坎德拉和光通量单位流明,作为主导实验室技术负责人成功主办了APMP.PR- K4 总光通量比对,这是我国首次作为主导实验室主办光学计量领域的国际比对。原创提出了基于LED 灯丝发光源的标准灯的研制思路,解决一般LED 灯预热时间长、稳定性差的问题,被选为CCPR WG-KC TG4 比对的三种备选传递标准器之一。出版《光度测量技术》专著1 本;发表论文50余篇,获授权发明/新型专利7 项,起草国家/行业标准6 项。担任CCPR K3、CCPR K4 发光强度、总光通量比对核心组成员,CCPR WG-KC TG4、CCPR WG-SP TG12 和国际照明委员会CIE TC2-79、 CIE TC2-87、、CIETC2-90、CIE DR2-71 委员、中国照明学会理事兼计量测试专业委员会主任。培养博士后2名,硕士2名。
姜晓梅
姜晓梅:光学所光度实验室,高级工程师
硕士,1990年参加工作,主要从事发光强度、光照度、光亮度等领域的光度计量研究。现任中国照明学会科普委员会委员,国家计量标准一级考评员,国家一级注册计量师。负责光度计量基标准6项,负责或参加科研项目10余项,参加完成3项国际比对,负责完成4次全国能力验证计划项目,负责制修订技术法规4项,发表科研论文10余篇。
吕亮
吕亮:男,1978出生,2009年北京理工大学,光学工程专业博士毕业,2000年就职于计量院,从事光辐射计量研究,2009年任副研究员。2002年~2013年间一直致力于低温辐射计计量研究和微弱光光度计量研究。2013年至今致力于高量程和极弱量程光度计量研究。近年来已完成或承担国家科技支撑项目、质检总局基本业务费等科研项目3项,包括“基于相关光子技术建立光电探测器量子效率测量装置的研究”、“微弱光照度标准装置的研究”、“微弱光亮度标准装置的研究”。发表学术论文10篇,获得部级科技奖励4项。
赵伟强,副研究员
博士,2008年参加工作,主要从事坎德拉基本单位复现、光度学、光源光辐射度相关领域的计量技术研究。现任北京照明学会计量测试专业委员会秘书,国家计量许可证考评员,一级注册计量师。负责科研项目7项,参与科研项目10余项。获得计量测试学会科技进步奖1项,中国照明学会科技创新奖1项以及优秀青年科技工作者称号。负责制定技术法规2项,发表科研论文30余篇。
赵志丹
赵志丹(中国计量科学研究院),女,高级工程师。中国计量大学计量测试专业毕业,大学本科。2011年论文《等照度法检定发光强度标准灯测量结果不确定度评定》发表于《中国计量测试学会光辐射计量学术研讨会论文集》(第二作者);2011-2012年,编写《温度测控技术及应用》(编委);2011-2012年,科技部国家支撑计划子项目《半导体照明应用系统技术集成与示范》“LED外延与芯片测试方法及标准光源研究”(项目参加人);2012年,质检公益性行业科技专项《半导体节能光源光色参数计量标准》,(项目参加人);2013年,质检公益性行业科技专项,《半导体节能光源光色参数计量标准》(项目参加人),获中国计量科学院科技进步二等奖。2013-2014年,编写《能源计量与节能检测技术》(中国质检出版社)(副主编);2014年,《建立LED 辐射通量及光学性能计量标准》(项目参加人),获中国计量科学院科技进步三等奖。2015-2016年,质量技术监督技术改造技术装备专项《异色光源光度测量能力提升》(项目参加人)
光学与激光计量科学研究所计量基标准
标准太阳电池校准装置
量 值:标准测量条件下AM1.5G光谱(300-1200)nm条件下的标定值(短路电流)
测量范围:(0~500)mA
测量不确定度:Urel=0.8% (k=2)
服务领域:用于新能源太阳光伏领域标准太阳电池标准测量条件(STC)下标定值(短路电流)的校准与测量。此项测量能力具有国际互认的校准与测量能力(CMC)和国家CNAS能力。与美国、德国、日本皆进行了双边或多边比对,结果获得国际等效一致。
太阳模拟器电子负载箱校准装置
标准名称:太阳模拟器校准装置
量值:光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照不稳定度、电子负载、红外温度
测量范围:光谱匹配度:(300-1100) nm;辐照不均匀度:0-100%;辐照不稳定度 0-100%;电子负载:电流:0-11A,电压:0-80V;红外测温仪:(15-80)℃
测量不确定度:1.(300-1100)nm波长范围内光谱匹配度U=6.4%(k=2);
2.辐照不均匀度U=1.0%(k=2);
3.辐照不稳定度U=1.0%(k=2);
4.短路电流U=0.2%(k=2),开路电压U=0.2%(k=2);
5.温度U=0.8℃(k=2)。
服务领域:用于光伏组件/太阳电池光电性能测试、老化衰减特性分析等领域的太阳模拟器性能分析及标定校准。
光电探测器相对光谱响应度工作基准装置
测量范围:(300-1600)nm
测量不确定度:
1.3%~1.2%( k =2)(300nm~400 nm),随波长变化;
1.2%~0.8%( k =2)(400 nm~450 nm),随波长变化;
0.8%~0.7%(k=2)(450nm~1000nm) ,随波长变化;
0.7%~1.2%( k =2)(1000nm~1050nm),随波长变化;
1.2%~1.5%( k =2)(1050nm~1600nm),随波长变化。
服务领域:服务于光探测、光传感领域内标准光电探测器和光度探头研制和标定,用于波段范围覆盖紫外至近红外的硅、锗、铟镓砷、砷化镓、碲镉汞等光电探测器的光谱响应度校准,并为光伏领域内太阳电池提供标准值。
太阳电池光电性能校准装置
量 值:(如标准名称不能体现量值,请填写)
测量范围:
短路电流Isc:(0.1-10)A;开路电压Voc:(0.1-200)V;最大功率Pm:(0.01-500)W。
测量不确定度:
短路电流UIsc=1.5%;开路电压UVoc=0.6%;最大功率UPm=1.6%。
服务领域:用于光伏领域标准太阳电池和标准光伏组件的量值标定,以及各类型太阳电池和组件的光电性能参数测量,如短路电流、开路电压和最大发电功率及各参数的温度系数等的校准测量。
超短光脉冲自相关仪校准装置
量 值:激光脉冲时域宽度
测量范围:15 fs~12 ps
测量不确定度:Urel=10% (k=2)。
服务领域:激光器制造、激光加工、激光医疗、信息通讯、高速探测、激光约束聚变、非线性光学、太赫兹技术等领域的超短脉冲激光器性能测试、超短脉冲时域参数测量仪器标定校准。
辐射型太赫兹功率标准装置
量 值:太赫兹功率
测量范围:(0.1~3.0)mW;(0.1 ~ 3.2)THz
测量不确定度:Urel=3% (k=2)
服务领域:太赫兹辐射源和太赫兹探测器研制、太赫兹光谱技术、太赫兹通信技术和太赫兹成像技术等领域的太赫兹功率计标定校准、太赫兹探测器性能测试、太赫兹辐射源功率测量与溯源、太赫兹发射器辐射特性测量。
激光中功率基准装置
测量范围:(0.1~70)W
测量不确定度:Urel=0.6% (k=2)。
服务领域:激光中功率计检定校准、各种激光源输出功率测试,满足激光加工、激光医疗、光通信、科学研究等领域量值溯源需求。
激光小功率基准装置
基准名称:(0.1~100)mW激光功率基准
测量范围:(0.1~100)mW;(0.3 ~11)μm
测量不确定度:Urel=0.3% (k=2)。
服务领域:航空航天、先进制造、信息通讯、精准医疗、精密测量、建筑工程、交通运输、等领域的激光功率计检定校准和激光器特性测量。
材料逆反射标准装置
量 值:逆反射系数
测量范围:(0.05~1999.00)cd lx -1 m -2
测量不确定度:Urel=3.0 %~6.0%(k=2)。
服务领域:逆反射材料作为新型高效的无源反光器件,由于其节能、安全且便于使用而广泛应用在道路交通、航空管理和矿山坑道。汽车牌号;机场和高速公路上的方向标牌、道钉;矿山坑道等防爆场所的安全和指示标志以及人行横道的涂料都是逆反射材料。目前,很多专业工作服装上也采用逆反射材料涂布的布料作为安全和警示标志。国外一项统计数字表明,道路标志及行人着装与事故的相关概率为70%。鲜明的道路标志和行人着装给司机良好的条件反射,使用反光材料设置醒目的交通标志,车辆牌照,穿戴装饰有反光材料的服装,可使交通事故率下降30% ~ 40%。逆反射材料性能的优劣与生产、交通安全息息相关。
常温黑体标准
标准名称:常温黑体标准
量 值:黑体和辐射源的全辐射亮度、全辐射温度和有效发射率。
测量范围:
黑体温度范围: 293K~523K( +20℃~250℃ )
有效发射率: T=(293~373)K :>0.9997; T=(373~523)K :>0.9983。
测量不确定度:
温度测量不确定度: 0.2K (k=2)
全辐射亮度测量不确定度: T= (293~373)K :UL=0.92%(k=2); T= (373~523)K :UL=1.3%(k=2)。
服务领域:黑体辐射源、红外辐射源、辐射温度计、红外辐射计等的校准,材料法向红外辐射发射率、半球发射率的检测。
荧光亮度标准
量 值:光亮度、UVA辐射照度
测量范围:光照度:(0.1~500)lx;辐照度:(0.1~2.8)mW/cm2
测量不确定度:光照度:4% (k=2);辐照度:18% (k=2).
服务领域:为航空航天、军工、船舶等等企业和科研机构的无损检测提供量值溯源标准。用于荧光亮度检测仪、荧光板的检测校准。
紫外辐射照度工作基准
量 值:紫外辐射照度、紫外辐射能量
测量范围:UV-A1、UV-365、UV-297、UV-254
UV-A1: U=3.3% (k=1);UV-365: U=3.3% (k=1);
UV-297: U=3.9% (k=1);UV-254: U=3.9% (k=1).
服务领域:用于紫外辐射照度、能量相关的科研研究以及无损检测、杀菌消毒、光生物光化学、印刷、辐射固化等领域。可针对紫外辐射照度计、紫外辐射能量计、紫外辐射光源等开展检测校准服务等。
色度工作基准
量 值: 色度参数
测量范围: 380nm~780nm;Y: 0.0~100.0 x,y: 全色域
测量不确定度: U(Y)=0.6, k=2;U(x) =0.002, k=2;U(y)=0.003, k=2
服务领域: 用于颜色测量相关的科研研究,以及纺织、印刷、印染、珠宝、油漆、建材等领域,日常开展标准色板、标准白板的色度参数检测校准,标准色板与标准白板可用于校准色差计、白度计等色度测量仪器。
(220~2550)nm光谱辐射亮度副基准
量 值:光谱辐射亮度
测量范围:(220~2550)nm
测量不确定度:(220~250) nm: Urel =(5.3~2.0)% (k=2); (250~400) nm: Urel =(2.0~1.0)% (k=2); (400~800) nm: Urel =(1.0~0.84)% (k=2); (800~2500) nm: Urel =(0.84~3.0)% (k=2); (2500~2550) nm: Urel =(3.0~3.4)% (k=2). 测量不确定度在各波段内随波长线性变化 (k=2)。
服务领域:用于光谱辐射亮度相关的科研研究以及辐射遥感、对月观测、航空航天、海洋水色、光生物安全等领域的光谱辐射亮度量值溯源,光谱辐射计校准,以及标准灯、钨带灯等各种光源的光谱辐射亮度检测校准等。
色度国家基准
量 值:光谱漫反射比、三刺激值XYZ
测量范围:380nm~780nm
测量不确定度: U(ρ)= 0.3%~0.6% (k=2); U(Y)= 0.3~0.6 (k=2); U(x), U(y)=0.0002 (k=2)
服务领域: 用于色度、光谱漫反射比相关的科研与产业需求,适用于各种高精度色度、光谱漫反射比量值的溯源服务。
色温度国家基准
量 值:色温、分布温度
测量范围:2353K,2856K
测量不确定度:
2353K, U=2.5K;2856K, U=2.8K. (k=2)
服务领域:用于色温相关的科研研究以及照明、影视、印刷等领域。色温标准灯等光源的色温和分布温度、色温表的检测校准等。
总光通量
量 值:(流明 lm)
测量范围:(100~4000)lm
测量不确定度及水平:Urel=0.17 (k=1),在历次国际比对中为与国际平均值最接近的五个实验室之一。
服务领域:总光通量广泛应用于照明、交通运输、节能、环境保护等各个领域。
标准名称:总光通量
照度工作基准装置
标准名称:照度工作基准装置
测量范围:(1~3000)cd
测量不确定度:Urel=0.4% (k=2)。
服务领域:用于电光源、照明工程、显示、交通运输、电影电视、航空航天、兵器工业、医疗卫生、环境保护等领域的照度计量仪器的检定校准、型式评价、样机光学全性能实验。
照度基准
量 值:(勒克斯 lx)
测量范围:(10~3000)lx
测量不确定度及水平:Urel=0.20 (k=1),在历次国际比对中为与国际平均值最接近的五个实验室之一。
服务领域:用于电光源、照明、显示、交通、电影电视、航空航天、兵器工业、医疗卫生、环境保护等领域。
亮度工作基准装置
测量范围:(0.5~50000)cd/m2
测量不确定度:Urel=(1.0~1.2)% ,k=2。
服务领域:用于显示、照明工程、交通运输、电影电视、航空航天、兵器工业、纺织工业、无损探伤等领域的亮度计量仪器的检定校准、型式评价、样机光学全性能实验。
亮度国家基准
基准名称:亮度国家基准
测量范围:(3~1500)cd/m2
测量不确定度:Urel=0.46% (k=2)。
服务领域:用于电光源、显示、照明工程、交通运输、电影电视、航空航天、兵器工业、环境保护等领域的亮度量值传递,是我国应用于上述领域的亮度计量器具的量值溯源源头。
发光强度工作基准装置
标准名称:发光强度工作基准装置
测量范围:(1~1400)cd
测量不确定度:Urel=0.35% (k=2)。
服务领域:用于检定各级计量机构和光度计量仪器生产厂家的一级、二级发光强度标准灯,和各种类型电光源的光强度值。而发光强度标准灯用于检定、校准各级别照度计、亮度计和光强计量仪器,应用领域十分广泛。
发光强度副基准装置
测量范围:(1~2000)cd
测量不确定度:Urel=0.28% (k=2)。
服务领域:发光强度副基准灯组用于保存和传递光度量值,为光通量基准、照度基准、亮度基准、发光强度工作基准传递量值。绝大多数的光度测量仪器,例如照度、亮度测量仪器,发光强度标准灯等的量值溯源都源于此。
光度基准装置
量 值:(坎德拉 cd)
测量范围:(1~2000) cd
测量不确定度及水平:Urel=0.14 (k=1),在历次国际比对中为与国际平均值最接近的五个实验室之一。 服务领域:光度基准装置广泛应用于电子工业、照明光源、航空航天、交通运输、环境保护、气象预报和医疗卫生等各个领域。



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