在偏光技术应用中，起偏和退偏是在改变光的偏振态当中完全相反的两个过程，起偏器是将非偏振光转变成偏振光的一种器件，而退偏器是将偏振光转变成非偏振光的一种器件，起初人们对起偏器件研究的较多，而对于退偏及退偏机理研究的较少，由于所有的光探测器都具有偏振敏感性，由光的偏振所引起单色偏振相关损耗越来越不可忽视，为了消除测量中偏振光所带来的误差，就必须要在探测器前加退偏器件。现在退偏器已广泛的应用于激光加工、光纤通信、激光医学、天文学仪器中。要做到完全退偏要比完全起偏困难的多，实现退偏的方法是多种多样的，主要的方法有两种：一是漫反射，使偏振光通过散射型介质；二是使偏振光通过具有阶梯相位差的双折射型材料。对于散射型介质而言，光通过后的光强损失很大，所以，在现在光学实际应用中，普遍采用退偏器件是用双折射材料制成的如方解石、石英及具有双折射性质的光纤。而它的基本原理就是：当线偏振光通过具有一定梯度相位差的双折射晶体时，使得线偏振光束在一个特别小的区域内干涉叠加，从而改变光束的相位有序状态，使得出射光的偏振度下降，使之在平均效果上具有退偏效应。退偏器根据所需要的退偏类型，可分为：单色光退偏器、复色光退偏器、线偏振光退偏器及圆退偏器。通过查阅国内外的论文研究，大多数的文献只是对Lyot退偏器、单光楔、双光楔退偏器进行了理论研究，而在对具有周期性旋转的延迟器件虽有研究，但是还不够系统和全面，在实验论证方面也是不够精确和完整。因此，在本论文中，我们从单色光的退偏研究开始拓展到其它相关退偏研究，尤其采用旋转器件的退偏方法和效果的研究，并对旋转波片和旋转旋光器退偏系统进行了模拟实验，给出了具有一定参考价值的退偏理论分析方法和实验数据。本论文主要分为以下几个部分：第一章绪论部分，简要的介绍了退偏器及其历史现状。包括退偏器的由来及其应用意义、国内外的研究现状。第二章主要介绍了光波偏振度以及偏振器件的描述方法，即密勒和琼斯矩阵，并且给出了几种常见的偏振光的斯托克斯参量和几种偏振器件的密勒矩阵。简要描述了测量出射光偏振度的两种试验方法。第三章主要介绍了常见的退偏方法以及常见的退偏器件，给出了光楔退偏器的退偏机理，并简要的叙述了其优缺点。第四章对旋转延迟器退偏理论进行了研究，分析了其退偏机理，运用密勒矩阵和斯托克斯参量给出了偏振度与各个参量之间的关系。通过理论分析和研究得到了以下结论：旋转单个理想的2波片对任意线偏振光有效退偏，出射光的偏振度随着波片旋转速度的增加而震荡减小；单独旋转理想的4波片不能对线偏振光有效的退偏，随着波片旋转速度的增大，出射光的偏振度在0.5上下波动，4波片可以对圆偏振光有效的退偏，在其旋转速度w k （k为正整数）时可以对圆偏振光退偏。由2波片和4波片组成的二元器件可以对任意状态下的偏振光进行有效的退偏，这是一种理想的退偏器。由2波片和4的三元组合器件可以对线偏振光有效退偏。第五章对延迟器和旋光器组合器件对复色光的退偏效应进行了研究。介绍了晶体的旋光现象，分析了这种组合器件对复色光的退偏机理；介绍了对复色光的退偏理论，从矩阵光学出发，得到了以下重要的退偏结论。这种组合器件能够对复色光进行有效退偏，于复色光通过延迟器及旋光器后，不同波长的光的相位延迟量不同，从而达到退偏的目的，但在对入射光偏振方向与X轴夹角为4时，不能达到有效的退偏，在这里入射光经过两级的作用后，使得出射光的振动面更加不同，从而使得这种结构的退偏器能够比其他结退偏器达到更加理想的效果。第六章是实验验证部分，选取了旋转的2波片作为研究对象，搭建光路，对实验数据进行采集并用EXCEL软件处理，在实验误差范围内得出了实验数据和理论研究得出的结论是完全吻合的。综上，本文的主要创新点有以下方面：1本文创造性的运用了密勒矩阵和斯托克斯参量系统的分析了旋转延迟器的退偏效应，并对影响偏振度的各个参量进行了建模分析，用图像直观的了解到偏振度与参量的关系变化图，得出了很多重要的结论，是对以往工作的系统的分析和概括。2对旋转器和延迟器组合器件的退偏效应进行了分析研究，运用分类法对各种条件下的偏振度做了详尽的阐述，对复色光的退偏器件设计有一定的指导和借鉴意义。3实验精确的验证了旋转2波片的退偏理论，并运用软件处理得到了更为精确的数值。是对实验的补充和发展。