为了提高空间振幅调制光谱偏振测量系统中光谱偏振数据和图像的采样精度, 对偏振调制模块-双复合光楔调制器的消色差特性进行了研究.根据双复合光楔的消色差原理及其结构形式, 分析了不同双折射晶体材料构成的双复合光楔调制器相位延迟量的一阶导数与晶体材料双折射率、楔角的关系, 并利用Matlab软件数值模拟寻找最优组合.基于理论分析, 采用KDP-石英组合与石英-石英组合进行对比实验, 结果表明：KDP-石英组合一级亮条纹相位延迟量对波长的一阶导数数值小于石英-石英组合, 证明了KDP-石英组合消色差特性优于石英-石英组合, 其结果与理论分析一致.

空间振幅调制光谱偏振测量技术通过由光楔、 偏振片组成的调制模块, 将目标的偏振信息调制到与光谱维垂直的空间维, 单次测量即可同时获取目标的偏振信息和光谱信息。 首先阐述空间振幅调制光谱偏振测量技术的基本原理, 然后利用空间调制光谱偏振仿真软件进行理论仿真, 并且给出了具体的实验研究方案, 通过对比理论模拟图像和实验图像, 验证实验的可靠性。 以Q=0, U=1, V=0和Q=1, U=0, V=0作为入射偏振光进行实验, 在波长范围500～600 nm采样10组数据, 利用最小二乘法对实验输出的偏振光进行偏振解调。 结果表明: 解调后入射光的线偏振度与参考入射光的误差值分别小于2.5%和4%, 偏振角误差值小于1.8%和2%, 验证了实验和算法的可行性, 并对两组复合光楔中心误差对偏振测量的影响作了简要分析, 结果表明中心误差对偏振分量Q和V的测量影响较大。

研究了基于四分之一波片-复合双折射光楔-偏振片空间调制结构的定标方法, 并给出了相应的光谱、辐射定标方程。基于结构的偏振调制原理, 提出了线性最小二乘偏振定标方法。仿真分析表明, 该定标方法对于调制结构偏振调制系数的定标精度要比传统的四点法更高, 最小二乘定标法得到的调制系数与真实调制系数间的偏差波动在整个调制周期内约为2×10-4, 且呈随机分布。