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随着遥感技术的发展，高精度的辐射校正和辐射定标技术已成为遥感领域的重要环节之一。论文针对我国未来空间科学的发展和应用需求，以及目前星上定标和在轨定标方法的局限性，在课题组前期研究自发参量下转换定标技术的基础上，提出了一种基于自发参量下转换的自校准宽谱段(450nm-1500nm)辐射基准源设计方案。该辐射基准源兼有星上自校准和自主观测功能，其自校准功能建立在一种客观物理过程上，能够在不依赖于实验室建立的标准辐射源和标准传递探测器的条件下实现高精度的自校准，保障对地高精度观测，为其他卫星有效载荷提供高精度的量值传递标准。 所设计辐射基准源系统具有绝对辐射观测和自校准两种工作模式，主要由宽波段参量下转换、观测与自校准复用光路、多路光子计数与符合探测、信号采集与测量控制等4个主要功能模块构成。论文详细介绍了辐射基准源系统组成，理论推导了辐射基准源绝对辐射观测和自校准模式的工作原理，重点解决了宽波段自发参量下转换和观测与自校准复用光路两个模块面临的技术难题。 宽波段自发参量下转换模块的主要作用是使用激光器泵浦非线性晶体产生宽谱段相关光子圆环，为自校准模式提供光辐射基准。论文通过激光器、非线性晶体及半波片的参数选择，设计并搭建了高亮度、宽谱段相关光子源产生装置。理论计算了泵浦光波长为355nm、BBO晶体相位匹配角为37°时，相关光子圆环的光谱和出射角度分布，为光学系统设计提供输入参数;论文通过搭建相关光子圆环光谱分布测量实验装置，拍摄到了430nm-860nm波段范围内的相关光子圆环。 观测与自校准复用光路模块是辐射基准源光学系统部分，主要作用是通过旋转扫描镜，交替接收宽谱段相关光子辐射和目标辐射，并将接收到的有效辐射信号耦合至各通道光子计数器。根据辐射基准源功能需求和系统设计参数，论文使用ZEMAX软件设计了一套绝对辐射观测和自校准模式共用的光学系统，包括参量下转换整形光路、辐射观测与自校准复用光路、准直光路、光谱通道会聚光路以及扫描镜、视场光阑、透镜镜筒等元件，并进行了透镜加工、装调及光学元件购置等工作。详细介绍了光学系统各个光路模块的设计参数及设计结果，通过在光机系统各个位置拍摄到的相关光子圆环，验证了所设计系统的合理性和有效性。通过对实验现象的分析发现了一种消除泵浦光的有效方法——将430nm长通滤光片放置在整形光路前，并据此设计了第二版本的机械结构。在光学平台上搭建了一套双通道自校准模式辐射基准源原理样机。利用该原理样机测量了685nm和736.89nm波段相关光子圆环的时间相关特性，从实验上验证了Ⅰ类自发参量下转换产生的相关光子圆环具有时间相关特性。