基于参量下转换效应建立光辐射基准,是近年来高精度光辐射测量基准的发展趋势之一。它利用客观物理效应代替实物标准器,有利于提升基准的可复现性和精度,降低实物标准器在传递过程中引入的累积误差。从传统的实物辐射基准向量子辐射基准的转变,必须实现由光功率P计量向光子计数值N计量的转变。实现这一过程需要解决两个问题,即建立标准传递单光子探测器和制备按需发射的标准单光子源。建立标准传递单光子探测器的前提,是准确测量单光子探测器的绝对量子效率。本文基于参量下转换时间间隔法的理论基础,建立了单光子探测器的量子效率测量装置,分析了死时间、后脉冲、符合丢失因子、计数损耗因子、滤光片带宽匹配等因素对双通道符合计数的影响。利用功率连续可调激光器产生的355nm的激光泵浦非线性BBO晶体,制备波长为603 nm和863 nm的相关光子对。开展了泵浦光与晶体的耦合优化、信号光和空闲光的空间位置定位,以及背景辐射抑制技术研究,采用光谱分离和空间分离技术结合手段,实现了组合截止深度OD≥ 11的背景光抑制光路的设计,降低了残留泵浦光对光子计数值和符合测量的影响。最终实现了信噪比优于45:1,相关光子数率优于107s-1,量子效率最小偏差为0.17%,探测器量子效率定标系统不确定度优于1.23%的定标结果。本文基于自发参量下转换过程建立了预告式单光子源装置。自发参量下转换过程产生的具有高度关联的光子对,只要测到其中之一,就可以确认其孪生光子的存在,基于这一特性就可以在不破坏单光子的前提下确认单光子的存在,弥补了原子相干介质和衰减脉冲等方法的不足。通过在相关光子源的一个出射方向上添加分束器,基于单光子路径随机选择特性,结合反符合测量技术,得到多光子概率为7×10-5的测量结果,利用该方法有效剔除了多光子事件对单光子源的影响,获取了具有良好单光子性的准单光子源。针对预告式单光子源的输出光子在时间序列上的非均匀分布特性,本文进一步考虑了腔型存储式单光子源的制备方案。该方案利用非共线相位匹配的双光子的方向分离特点,在其中一个方向上放置激光谐振腔进行光子存储,另外一个方向进行探测。论文提出了改变单光子存储时间和调谐单光子时间间隔动态输出,实现大动态范围的单光子源输出设想。基于参量下转换的光子源制备方案,能够解决传统激光衰减法的辐射定标精度受限的问题,反映了自身绝对和现场测量的定标技术发展趋势。这种新型的辐射定标技术,有望在空间辐射基准源和高精度星上辐射定标、量子通信和微光辐射定标领域等领域发挥重要作用。