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随着光辐射度学、气候与环境的长期监测等应用领域的迫切需求，需不断提高红外探测器的定标精度。目前红外辐射定标过程中存在缺乏溯源低温辐射计技术优势和传递过程中的累积误差等因素，使得当前红外辐射定标（3μm-5μm、8μm-14μm）的绝对定标精度长期停滞在5％-10％的水平，因此无法满足高精度红外辐射定标要求。利用非线性光学晶体的参量下转换物理效应，它本质上是一种自身绝对的“无溯源”定标方法，它是解决上述定标难点的重要途径。 在充分调研国内外的模拟定标方案基础上，创新提出了双光路平衡探测和双通道数据波动校正的多模式定标模型和测量一个光子产生的电脉冲对应的电荷量的泊松分布的概率统计学模型，上述定标模型均能解决国外模拟定标中无法实现光电流的相关信息的提取难题。根据上述定标原理分别搭建了实验装置。通过优化泵浦激光光源和非线性介质的设计参数，合理的制备了高通量纠缠光源。利用高功率532nm窄线宽泵浦源泵浦PPLN晶体逐级增强方式产生631 nm/3390nm高通量的纠缠光子源，输出光电流满足模拟定标的基本输入要求。 在定标红外InSb模拟探测器的量子效率的过程中，通过解决中波红外弱信号探测、空间位置定位、环境背景辐射抑制、强泵浦光与弱信号共线分离、可见波段相关光子输出位置确立、PMT的非线性效应特性校正等难题，采用静电计进行双通道光电流信号探测，代入构建的模型中，实现了InSb模拟探测器量子效率定标。根据量子效率与绝对功率响应度的对应关系，两种模型的所得定标结果与国内计量单位计量结果的相对偏差小于3.6％。 将相关光子定标技术拓展到红外光源辐亮度定标是它在计量领域的另外一个重要分支。本文提出三种了宽光源受激参量下转换的黑体辐射定标模型。解决了当前黑体辐射定标中需评估系统中光学元件的光学损耗、晶体端面反射率、耦合因子、偏振因子等难题。利用该模型思想构建了红外标准辐射计。根据上述原理，搭建了实验装置，采用交替测量的方式实现了福源黑体辐亮温的反演。将本论文定标结果与国内计量单位定标结果进行比较，两者定标结果曲线基本一致，最大相差7.8K，并详细的分析两者差异性的原因。虽然上述的定标方法与目前传统的标定方法相比在技术成熟性和精度上存在一些差异，但它代表着红外辐射定标领域未来的发展方向。