基于光学薄膜理论,采用光学特征矩阵法推导了空气隙Fabry-Perot(F-P)标准具高反射膜反射相移与入射角的数学模型,并用TFCalc膜系设计软件仿真分析了入射角范围在0°~3°时反射相移的变化,对数学模型进行了验证。结果表明,反射相移与入射角呈指数递增,入射角度在3°时反射相移为2.88×10 -3 rad。实验搭建了F-P干涉成像光路,测得F-P标准具间距为(2015.50919±0.00002) μm,相对误差限约为8.6×10 -9;与未考虑反射相移的测量结果[间距为(2015.50864±0.00082) μm,相对误差限约为9×10 -7]相比,测量准确度有了明显改善。

差分偏振损耗所导致的零偏直接影响四频差动激光陀螺性能。基于此,提出一种通过优化反射镜配置参数来有效减小差分偏振损耗的方法。基于琼斯矩阵,通过求解自洽方程,数值分析了四频差动激光陀螺反射镜参数及非共面折叠角对差分偏振损耗的影响,讨论确定了反射镜的较优参数配置。数值计算结果表明,反射镜反射相移对差分偏振损耗影响最为显著。当4个反射镜反射相移和为0且正负反射相移互相抵消时,差分偏振损耗为0,这对减小差分偏振损耗的工程化应用具有重要参考意义。

腔内模式椭圆偏振态和磁场是激光陀螺产生磁致误差的两个必要条件，减小腔内模式椭圆率是降低激光陀螺磁灵敏度的重要途径。基于琼斯矩阵的谐振腔理论，提出了建立自洽方程的位置原则；提出了自洽方程求解中起振模式的选取方法；形成了准确、完善的腔内模式椭圆率计算公式。采用数值分析法，分析了平面腔激光陀螺反射镜参数及光路非共面误差对腔内本征模式偏振态的影响机理；提出了两种通过配置反射镜反射相移减小腔内模式椭圆率的新方法。

为了解决渐变折射率反射膜表面电场不为0，容易造成表面损伤的问题，提出了反射相移补偿方法，即不引入另外界面，在渐变折射率反射膜表面增加一层适当厚度的均匀膜，来降低渐变折射率反射膜的表面电场。结果表明，该方法确实降低了渐变折射率反射膜的表面电场；缺点是导致了渐变折射率反射膜中心波长的略微漂移，但该漂移相比于反射带宽而言可以忽略。该研究对制备高损伤阈值的渐变折射率反射膜具有参考价值。

提出了一种金属介质膜消偏振分光镜设计，采用针（needle）方法对该设计进行了优化处理，给出了消偏振分光镜的反射率与反射相移的计算机仿真结果，并分析了入射角对此消偏振分光镜性能的影响。消偏振分光镜在振幅和反射相位两个方面都达到了预期的目标，而未考虑透射相位。在540~560 nm的范围内，45°入射光线的2个偏振分量的反射率与目标反射率50%的偏差小于0.22%，反射相移小于0.29°。当入射角偏离1°时，其对2个分量的反射率影响较小，而对反射相移影响稍大。

利用Macleod反射相移理论,模拟V-型腔457 nm Nd:YVO4蓝光激光器输出镜多层膜反射相位偏移。结合I类匹配LBO倍频晶体的倍频特性,讨论了输出镜反射膜对腔内基光偏振特性造成的影响,及其对I类相位匹配倍频效率的影响。研究发现,当基频光在输出镜处,入射角不大于15° 的情况下,造成的反射相移小于2° 。在近似相位匹配下,倍频效率相对于理想情况降低幅度不超过6%。

通过计算机仿真，运用琼斯矩阵理论分析了Faraday镜预转角对法拉第镜式光学电流互感器输出光偏振态的影响．实验测量了Faraday镜实际预转角的大小，测量了外磁场的改变对Faraday镜预转角的影响．外磁场的存在和变化使Faraday镜预转角偏离初始值，并使系统输出光由理想状态下的线偏振光退化成椭圆偏振光，并引起法拉第镜式光学电流互感器工作灵敏度和稳定性的下降．提出了用电磁屏蔽解决外界磁场影响的方法．

线性双折射和反射相移使光学电流互感器输出光偏振态产生椭圆退化并导致灵敏度降低,法拉第镜式光学电流互感器可以有效解决椭圆退化问题。无偏振效应分束器是构成该方案的核心器件,为了准确掌握无偏振效应分束器的性能和作用,用琼斯矩阵建立了无偏振效应分束器和法拉第镜式光学电流互感器的矩阵模型。分析了无偏振效应分束器反射相移对系统输出光偏振态的影响。提出无偏振效应分束器反射相移的测量方案并测出其常温下的实际值为5.02°,绘制了温度实验曲线。用MathCAD软件仿真了系统输出光偏振态图,并分析了椭率与无偏振效应分束器反射相移的关系。指出计量0.2级光学电流互感器所允许的反射相移漂移范围要小于0.1%。所得结果可为光学电流互感器的实用化研究提供参考。

介绍了电子式电流互感器的分类,块状光学玻璃电流互感器(BGOCT)的基本工作原理,回顾了BGOCT系统自身的参数,如反射相移、线性双折射等对BGOCT性能的影响,工作环境对BGOCT系统的影响及信号处理技术方面的研究结果,并评估了未来的发展方向。