偏振测量的方法有很多,比如机械调制法、波前分割法等。但这些方法都有一些限制,比如不能用于高精度系统或者对入射光光强有一定的要求。为了解决以上问题,本文在现有研究的基础上,研制了一台不需要机械旋转、响应速度较快且校准简单的基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪。本文首先详细阐述了目前斯托克斯偏振仪的国内外研究现状以及目前斯托克斯偏振仪的优缺点,进一步提出搭建一台基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪的必要性,最后完成了该偏振仪的研制与测试。本文的主要研究内容和创新点如下所述:(1)构建了液晶可变相位延迟器的理论模型。通过理论推导,得到了液晶可变相位延迟器的相位延迟量和快轴方位角随驱动电压、入射光波长、入射角和方位角之间的理论公式。通过性能表征,本文同时将实验测试结果与仿真分析结果进行了对比,两种结果的一致性说明了本文理论推导的正确性与合理性。(2)研制了一台基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪。研制过程包括该偏振仪的工作原理、元器件选型、控制系统设计等。同时为了降低系统条件数并提高系统稳定性,本文也对该偏振系统进行了系统建模与优化,基于优化结果,完成了该偏振仪的搭建与校准。(3)分别通过空气测试、波片测试以及偏振片测试来评估该斯托克斯偏振仪的测量误差,进一步通过对波片进行重复性测量实验来评估该偏振测量系统的重复性精度,最终标准差小于0.2%,说明系统重复性精度较高。本文通过理论建模和实验验证完成了液晶可变相位延迟器的性能研究,在此基础上完成了基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪的研制。本文研制的偏振仪利用液晶调制来完成偏振测量,这有利于提高偏振测量的速度与精度。