提出一种基于液晶可调滤光片(LCTF)与两片液晶可调相位延迟器(LCVR)构成的偏振高光谱成像系统, 相对于传统LCTF具有转动部件以及无法获取全部偏振态的特点, 本系统能够静态凝视成像并且测量目标完整的Stokes参量。 通过对两片LCVR取四组不同延迟组合, 构造了一个4×4复原矩阵来获取目标的原始全偏振信息。 使用干涉光强法, 对两片LCVR分别进行了延迟-电压特性的精确测量； 在633 nm下验证了全偏振复原算法, 通过对误差分析, 得到了较好的反演Stokes参数和相应的DoLP与Orient计算值, 验证了复原算法的可靠性, 可以为全偏振态高光谱遥感成像提供有效的数据。

为了实现声光可调滤波器(AOTF)和液晶可调相位延迟器(LCVR)相结合的新型高光谱偏振成像系统全Stokes参量的快捷准确获取,提出了一种新的测量方法。该方法采用一个驱动信号源同时控制系统中两个LCVR，当LCVR在不同波长下进行相位调制时，依次取４个固定的驱动电压，求得不同波长下LCVR1和LCVR2的４组相位延迟，通过相应的数学计算即可快速精确求得目标光全部Stokes参量。波长为632 nm时，以偏振方向分别为0°、90°、45°的偏振片和1/4波片为目标物，毛玻璃为背景，通过系统成像后获取了全部Stokes参量的图像。结果表明，该测量方法不仅可以快速准确地获取目标物全部Stokes参量，而且系统成像质量良好。对532 nm波长下的真假树叶进行高光谱偏振成像，进一步验证了该测量方法的快捷准确和系统的可靠性。理论分析了影响Stokes参量测量精度的因素，为提高系统测量精度提供了理论基础。

基于偏光干涉理论用3种不同的波长(405 nm、635 nm、904 nm)的激光在3种不同温度条件(25 ℃、40 ℃、60 ℃)下测量、分析了向列相液晶相位延迟器的双折射率色散特性, 并由柯西色散公式拟合得到了在上述3种温度条件下的色散方程。结果表明, 该方法可以有效地测量、分析向列相液晶的双折射率色散特性。根据该液晶在25　℃温度条件下的色散方程推算出了589　nm波长处的双折射率为0.268, 该结果与液晶数据表提供的数值0.257的偏差值为4.28%。该研究为液晶双折射色散特性的研究提供了一个新的方法, 同时也为液晶可调相位延迟器件的设计与应用提供了依据和参考。

理论上提出了一种通过调节双环混合偏振矢量光束的偏振态来实现光学囚笼实时操纵的新方法。双环混合偏振矢量光束是由双环径向光束通过一个波片后形成的，光束偏振将变为包含线偏振、圆偏振和椭圆偏振的混合状态，且偏振态强烈依赖于空间位置和相位延迟角度。利用衍射积分公式数值模拟了双环混合偏振矢量光束经过强聚焦系统后在焦点附近的强度分布。数值结果显示当相位延迟角度为0时能形成光学囚笼，当相位延迟角度不为0时能控制光学囚笼打开的程度。将液晶可调相位延迟器(LCVR)作为可调波片，LCVR可以由外部电压实时控制使其相位延迟角度能在0~π之间连续取值，这样就可以通过调节LCVR的外接电压实现焦平面光学囚笼的实时开和关。