为满足偏振遥感系统对探测精度的要求，采用多线阵分焦平面型偏振探测系统分析了消光比对偏振探测精度的影响，并构建了偏振辐射传递模型。介绍了分焦平面型偏振仪器的结构，结合国内外微型偏振片的加工技术，采用多线阵微型偏振片替代微偏振片马赛克阵列的探测方法分析了金属线栅微偏振片消光比对偏振探测的影响，推导了光学系统及非理想偏振片的偏振传递矩阵，根据偏振辐射传递理论构建了偏振探测系统的校正模型。基于校正模型制定了相应的参数标定方案，为实验室偏振辐射标定提供了理论基础。模拟及实验结果表明，在受限于设备稳定性的情况下，系统探测精度可达到0.5%，满足偏振探测精度要求。

斯托克斯椭偏仪可快速测量光束的偏振态，仪器矩阵的精确测量是斯托克斯椭偏仪一项非常重要的技术。为提高仪器矩阵的测量精度，基于四点定标法，提出了斯托克斯椭偏测量系统的多点定标法，并从理论上证明了该方法。在多点定标法的基础上采用六点定标法进行实验验证，结果表明采用多点定标法对系统定标是完全可行的，为斯托克斯椭偏仪的定标提供了新思路。同时六点定标法比四点定标法以及E-P定标法所获得的仪器矩阵更准确，在测量精度方面，该方法获得的斯托克斯参数的总均方根(RMS)偏差为3.15%。

“日盲”紫外电晕探测是电力设备检修与维护的主要手段之一。为了提供更为准确和客观的评价依据,需要对“日盲”紫外电晕探测系统进行辐亮度定标,从而确定目标辐亮度与增益控制电压、系统输出灰度值之间的关系。为此构建了由高稳定氘灯光源、积分球、光纤光谱仪等组成的定标装置。采用可溯源美国NIST 的紫外标准氘灯对光纤光谱仪进行光谱辐照度标定,并以光纤光谱仪作为标准探测器对电晕探测系统进行定标。通过实验拟合出ICCD 增益控制电压与系统增益之间的关系曲线,并给出了系统的标定方程。随后进行了三组不同增益的验证实验,实验结果表明在线性区内辐亮度推算值与测量值之间的最大相对误差为6.11%,均方根为3.22%。经分析,文中所采用的系统定标方案的不确定度为9.1%,基本可以满足了“日盲”紫外电晕探测系统的需求。此外,不同增益条件下的系统响应特性可以为“电晕”探测过程中进行自动增益调整算法的设计提供参考依据。

斯托克斯参量可全面描述光束的偏振态。设计了一个分振幅光度式斯托克斯参量测量系统,在分束镜之间加入1/4波片,使光路在同一平面上。用4个性能一致的探测器同时测量4束与斯托克斯参量有关的光束光强,用偏振片和1/4波片组合产生已知的偏振态来定标该系统,通过矩阵计算,实现快速测量光束的斯托克斯参量,从而确定光束的偏振态。实验结果表明,测量装置构建容易,调节方便。斯托克斯参量的四个分量测量实验值与理论值的偏差小于6%。