保偏器件能够保持在其特征轴传输的线偏振光的偏振态不发生改变，这使得它在光纤通信、光纤传感、光纤激光器等领域得到了广泛的应用与研究。保偏器件的分布式偏振串扰特性能够反映其偏振保持能力，因此成为了在应用前必不可少的一个测试参量。光相干域偏振测试技术作为分布式偏振串扰特性的主要测试手段，从上世纪九十年代起即被法国、美国、韩国、日本等国的多家科研单位与公司大力发展，国内也在本世纪初进行了大量的跟进研究。
　　课题组前期存光相干域偏振技术的探测灵敏度、动态范围、测量长度等方面已经取得了显著的成果，本论文对双折射色散对光相干域偏振测试的影响、保偏器件双折射色散测量与补偿、保偏器件诊断等方面，开展了深入研究:拓展了现有双折射色散理论，深入分析了双折射色散对偏振串扰测试的影响;提出了基于加权最小二乘的准分布式双折射色散测量方法，提升了色散测量精度;提出了闭环结构的分布式双折射色散测量方法，使色散测量手段不再受限于待测保偏器件的复杂程度;提出了基于相位匹配的迭代双折射色散补偿方法，填补了缺乏长距离大色散保偏器件偏振串扰测试手段的空白;针对具有周期性结构的保偏器件，提出了空-傅里叶域联合分析方法实现了器件诊断应用。
　　本文主要研究内容如下:
　　1.将光学相干域偏振测试技术的双折射色散理论，由传统的研究单一干涉峰的二阶双折射色散影响拓展至多个干涉峰的二阶双折射色散影响，由传统的仅研究二阶双折射色散拓展至同时考虑二阶与三阶双折射色散。
　　2.研究了准分布式双折射色散测量受高斯白噪声的影响规律，得出了双折射色散测量误差与光源光谱呈反比的结论，并提出了基于加权最小二乘的高精度双折射色散测量方法，使准分布式双折射色散测量精度得到了显著提升。在30dB的低信噪比情况下，测量精度有一个数量级的提升，在60dB的高信噪比情况下，也有约5倍的精度提升。
　　3.针对开环结构的准分布式双折射色散测量方法只能应用于单一干涉峰的情况，提出了一种闭环反馈结构的双折射色散测量技术，证明了干涉信号能量高次幂函数的极值与双折射色散之间的一一对应关系，并且最终采用了全局最优化搜索算法，实现了真正分布式的双折射色散测量。
　　4.解决了具有超大双折射色散系数的长距离保偏器件的分布式偏振串扰测试中遇到的色散补偿难题，提出了迭代相位匹配算法来逐段恢复干涉信号的空间分辨率和偏振串扰幅度，对3公里长的光纤敏感环，最高实现了超过两个数量级的空间分辨率提升。对于具有周期性结构的保偏器件，首次提出了空域与傅里叶变换域联合分析的方法来诊断保偏器件，通过分布式偏振串扰测试来反演器件内部更多信息，使得在保偏器件的偏振性能评价、生产工艺改进等方面，光学相干域偏振测量技术能够发挥越来越重要的作用。
　　未来，在色散理论方面，我们还可以进行更高阶双折射色散影响理论的深入分析与研究;在色散测量方面，可以开展基于人工智能的色散测量算法研究，以提升测量精度和速度;在色散补偿方面，可以针对端头效应问题，进行正面突破，以提升色散补偿效率;而在器件测试方面，则可以引入小波分析算法来提升空-傅里叶域分析性能。