参考光源是辐射定标系统中关键设备之一。参考光源应满足光学遥感器的全光路、全孔径、全视场、全动态范围等实验室辐射定标要求。针对特殊光谱辐射特性的光学遥感器实验室辐射定标，参考光源在具有稳定性、均匀性等基本特性的同时，应具备光谱可调、连续波段和分立波段输出等新功能。新型参考光源可以与近年发展起来的基于探测器的标准传递技术相结合，在保障和提高绝对定标精度的同时，满足遥感器系统级的定标技术要求。　　为了提高参考光源的辐射均匀性，论文利用了空腔辐射传输理论，分析了发光单元辐出度分布及多次反射比对积分球均匀性的影响，分析结果与实测结果的相对偏差在1％以内。论文从理论和实验两个方面证明了辐出度分布呈郎伯型的发光单元可有效提高积分球参考光源均匀性，并根据分析结果优化了发光单元的设计方案。　　论文提出了一种LED发光单元和卤钨灯相结合的大孔径积分球参考光源设计方案，详细介绍了参考光源的原理设计、温控设计、机械结构设计、驱动设计以及软件算法设计，解决了60种波长的密集阵列LED发光单元的光电集成、驱动、散热等难题，在350～2500nm波段实现了参考光源色温3000K～6000K的动态调节，开发了光谱自动匹配算法，能够模拟阳光、海水、植被、沙漠等典型目标光谱。参考光源采用循环水冷温控和高精度可编程直流电源驱动技术，保障了光源2个小时内的稳定性优于99.8％。该项研究成果为国际上首次报道。　　实验结果表明，参考光源的角度均匀性在±60°以内优于99.4％，面均匀性优于99.5％，可满足大口径、宽视场光学遥感器的相对辐射校正要求。采用LED发光单元有效增强了400～600nm的辐亮度和遥感器短波段的辐射定标精度。利用带外响应校正模型实现了多光谱偏振遥感器的带外响应校正，校正前后的辐亮度反演结果与参考值的差异由8.8％降低到2.9％。