该实验室于2024年12月31日正式获科技部批准建设运行。实验室面向两机专项、探火、登月等国家重大工程、全域全时爆炸灾害天基感知与毁伤评估等国家重大需求，开展极限环境光电动态测试技术与仪器研究，为保护人民生命健康和维护国家安全提供战略支持。
实验室依托于中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室，南京理工大学先进光电成像技术与仪器教育部工程中心以及航天五院地平线实验室进行建设。由中北大学牵头，南京理工大学、中国空间技术研究院参与建设，实验室主任由中北大学陈钱教授担任。
实验室现有固定人员157人，包括院士1人，杰青、长江、万人领军、卓青等20人次，优青、青长、青拔等25人次，拥有国家自然基金委创新群体、科技部创新团队、教育部创新团队、国防科技创新团队。实验室办公试验场地约5万平方米，固定资产12亿元，拥有仪器设备约500台，总价值1.5亿元。
实验室聚焦光电测试领域前沿，提出了极限环境动态测试理论及体系，为“神舟、高分、巨浪、东风”系列国家重大工程和战略武器装备研制提供关键核心测试技术与设备，在极限环境参数原位动态测试领域国内领先、国际先进；阐明了光量子多场耦合增强及电荷倍增的极弱信号探测机制，研制出了系列光/力/磁/声/电传感器、多波段彩色夜视仪等，为复杂环境极弱信号测试提供关键传感器及系统；开创了我国多光谱高分辨对地观测理论、技术、系统与应用，实现了空间分辨率、定位精度等核心指标重大跨越，使国内航天光学遥感卫星技术水平跻身世界前列，为我国载人航天、深空探测、海底观测等国家重大工程和海、陆、空、天 4 个军兵种提供了上万套产品，承担国家重点研发计划、国家自然基金委仪器专项和重点项目、军委基础加强等高水平科研项目，荣获国家级科技奖励14项。
实验室成立了管理委员会和学术委员会，建立了20余项实验室规章管理制度。近五年，承办大型学术会议10次，邀请专家学者来室讲学48人次，每年接待1500多人次参观、学习。
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