近日，我室研究员、杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站（以下简称Argo野外站）副站长邢小罡以第一作者兼通讯作者，在国际光学期刊Optics Express在线发表了题为“Laboratory evaluation of 4-channel irradiance radiometers suitable for observations on Argo floats”的研究论文，合作者包括中国海洋大学陈树果教授、商哲海副教授、以及中国科学院深圳先进技术研究院祝铭高级工程师。

该研究依托Argo野外站参与的国家重点研发计划“适合移动观测的海洋生物化学原位传感器研制”项目，对深圳先进院自主研发的SLIM-I4型国产四波段辐照度传感器进行了实验室测试与评估。研究采用对比分析方法，将SLIM-I4与国际同类型传感器——美国海鸟公司生产的OCR-504和加拿大RBR公司生产的quadrante进行了全面的性能对比（图1a、b）。

图1. 本研究测试的三类辐照度传感器（a-b） 以及评估实验（c：辐射测量实验；d：暗信号温度实验）

三款传感器均具备小型化、低功耗的特点，适用于在Argo浮标平台上的长期观测，在硬件技术指标方面则各有所长，美国的OCR-504略轻，加拿大的quadrante功耗最低，国产SLIM-I4在体积最小的同时，还具备4000米耐压能力。辐射测量实验（图1c）的结果显示，国产SLIM-I4的准确度（Accuracy；Δ%）最优，所有四个波段的相对系统偏差均优于±0.5%（图2a）；稳定性（Precision；σ%）与美国的OCR-504相当，四个波段的相对标准偏差均小于0.1%，优于加拿大的quadrante。在暗信号温度实验（图1d）中，研究团队通过调节恒温水槽的环境水温对传感器的暗信号性能进行系统评估，结果显示：在暗信号稳定性（图2c）方面，国产SLIM-I4所有波段暗信号标准偏差远低于10-4 μW/cm²/nm（μmol/m²/s），较美加产品低了超过一个数量级；而暗信号的温度校正偏差均低于10-3 μW/cm²/nm（μmol/m²/s），亦显著优于同类产品（图2d）。

图2. 本研究测试的辐照度传感器的四种技术指标：（a）辐射测量准确度（Δ%）；（b）辐射测量稳定性（σ%）；（c）暗信号稳定性（最大暗信号标准偏差）；（d）最大暗信号绝对值（温度校正偏差）

作为国际Argo计划技术任务组（Technical Task Team）的重要研究成果，本研究基于实验结果并参照海洋光学国际标准，向国际Argo计划提出了一系列Argo浮标平台搭载辐照度计的准入标准建议，包括：辐射测量准确度（Δ%）优于±3%、辐照度波段的辐射测量稳定性（σ%）优于1%、PAR波段稳定性优于0.1%、辐照度波段暗信号稳定性（即标准偏差；σD）优于0.005 μW/cm²/nm、PAR波段稳定性优于0.03 μmol/m²/s。这些建议将进一步推动国际Argo计划技术标准的制定进程，也为国产辐照度传感器获得国际认可奠定了重要基础。研究结果充分展示了我国在海洋观测仪器自主研发领域取得的显著进步，对提升我国海洋观测技术的国际竞争力具有重要意义。

论文引用：Xing, X.*, Chen, S., Zhu, M., & Shang, Z. (2025). Laboratory evaluation of 4-channel irradiance radiometers suitable for observations on Argo floats. Optics Express, 33, 13184-13197. https://doi.org/10.1364/OE.545359