为了克服常规偏光干涉系统中核心器件萨瓦板(Savart)偏光镜制作工艺复杂、装调难度高的缺点, 解决由于Savart偏光镜装调、加工误差造成的偏光干涉系统条纹混叠和调制度下降的问题, 采用了一种基于单平行分束器(SPBS)的偏光干涉系统的方法, 分析了系统的结构原理, 采用矩阵传递函数推导了经偏光干涉系统出射光的琼斯矩阵及相干叠加强度, 得出了和基于Savart偏光镜的干涉系统类似的干涉结果, 分析了系统光程差与入射角及入射面的变化关系, 并通过实验验证了理论分析的正确性。结果表明, 由于SPBS结构简单, 不需要多个单元组合, 所以不存在装调误差, 并且大幅度降低了加工误差。

为了消除不同角度入射格兰-泰勒棱镜时透射光谱曲线波动干扰产生的影响, 提高消光比测量系统的测量精度, 以偏光棱镜作为检偏器, 采用二次曲线拟合的方法, 对透射曲线的极值点实现了精确判定。并采用二次光强测量方法, 对棱镜入射端、出射端、胶合层反射及透射情况进行了理论分析,然后用不同角度入射时棱镜透射谱线的变化规律来解释其干扰发生的程度。结果表明, 该方法消除了波动干扰影响, 提高了测量棱镜消光比的精度。这一结果解决了空气隙型偏光棱镜消光比测量精度问题,同时对偏光棱镜的正确使用提供了参考建议。

为了克服现有平行分束偏光镜剪切差较小且不可调谐的缺点，拓宽平行分束偏光镜的应用范围，采用冰洲石晶体和两块间距可调的三角形玻璃棱镜，制作出造价相对低廉、剪切差大范围内可调谐、且具有优越的分束比和透射比的复合式剪切差可调谐平行分束偏光镜。从理论上分析了该复合式棱镜的剪切差可调谐范围、e光和o光的分束比及未镀增透膜的情况下总的透射比随复合式棱镜中玻璃棱镜的结构角及两块玻璃棱镜的间距等结构参数的变化，并给出了仿真计算结果。依据该结果设计了实验样品，剪切差在1.4~50.2 mm范围内可调谐，e光和o光的光强分束比优于1.1，且在未镀增透膜的情况下总的透射比大于80%。

为了分析Glan-Thompson棱镜两部分光轴不平行对棱镜性能的影响， 利用冰洲石晶体的双折射特性，得到了两类晶体光轴不平行时Glan-Thompson棱镜出射光束偏离角、消光比和透射比的理论计算公式。结果表明，晶体光轴的不平行不会对棱镜的消光比造成影响；而晶体光轴的横向不平行会对出射光束透射比产生一定影响；晶体光轴的纵向不平行会对出射光束的偏离角产生影响。对于高精度的Glan-Thompson棱镜，由晶体光轴产生的对棱镜透射比和出射光束偏离角的影响是必须要避免的。

为了研究Wollaston棱镜对单模高斯光束光强分布的影响,采用分析光在棱镜胶合层中干涉效应的方法,对透射o光和e光分别进行了分析。对于某一给定的两偏振模兼并的单模高斯光束,透射o光和e光均随入射光在胶合层介质面上入射角、胶合层的厚度及层中介质的折射率的变化作周期性振荡,且振荡的幅度和频率也随之变化,这种振荡对透射光束的影响小于0.65%。结果表明,在实际应用中,只要对透射光束光强相对变化的要求不小于0.65%,即可忽略Wollaston对高斯光束光强分布的影响。

We analyze the random disturbance in the transmission of light through a spinning Glan-Thompsontype prism polarizer. The disturbance makes the dependence of the transmission on the rotation angle significantly deviates from the Malus cosine-squared law and severely spoils the output light quality. Slight vibration of the polarizer as it rotates combing the multi-beam-interference effect raises the disturbance. Further analysis reveals the sensitive dependence of the disturbance on the composing material of the prism gap, and the appropriate selection of such material can make the disturbance minimize to very desirable levels. The model results show quite good agreement with experiments.

为了研究洛匈棱镜对单模高斯光束的影响,采用分析棱镜胶合剂介质层中的光的干涉效应的方法,对洛匈棱镜对单模高斯光束的影响进行了详细的理论分析。结果表明,对于给定的入射单模高斯光束,若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率,三者确定其二,棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡,且透射高斯光束的形状也随之改变。比较而言,棱镜对透射o光的影响要小于e光,但从总体上看,棱镜无论对o光还是对e光的影响均小于1％。

为了测量格兰-泰勒棱镜空气隙的厚度,分析了棱镜对单模高斯光束的影响。结果表明,经过棱镜后的透射光强随着光束在棱镜端面上的入射角变化呈现周期性的振荡,且振荡特性与入射光的波长、光强分布特性、棱镜结构角及空气隙的厚度有关。对于给定波长的入射单模高斯光束,由于棱镜的结构角在棱镜胶合之前可以精确测得,所以通过分析这种振荡特性便可以得出棱镜空气隙的厚度。据此设计实验,测出了透射光强随入射角的周期性变化关系。利用计算机编程,间隔改变0.0001 mm作为理论计算中的空气隙厚度的取值。计算实验测得的透射光强振荡周期与理论计算值的相对偏差的平均值,对于样品棱镜,当该值为4.35%时取值最小,此时对应的空气隙厚度为0.0143 mm。

为了研究单元式偏光分束棱镜分束角和光强分束比与棱镜结构的关系，采用从理论上分析o光、e光的分束角和光强分束比与光轴取向、棱镜结构角及入射角的关系，并从实验上测量分束角和光强分束比随入射角变化的方法，进行了理论分析和实验验证，取得了分束角和光强分束比随光轴取向、棱镜结构角及入射角的变化关系的数学表达式，并得到了二者随入射角变化的实验数据。结果表明，在误差所允许的范围内，实验所测的光强分束比和分束角随入射角的变化与理论计算是一致的，且分束角的变化约为入射角的1／2。

为了研究Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响，采用了分析相干的两束光光程差的方法，对光在Semarmont棱镜胶合介质层中的干涉效应进行了详细分析。结果表明，对于给定的入射单模高斯光束，若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率，三者确定其二，棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡，且透射高斯光束的形状也会随之改变；相比较而言，棱镜对透射o光的影响要大于e光，但从总体上看，棱镜无论对o光还是对e光的影响均小于3%，在要求不是特别严格的应用中，可以忽略Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响。