光谱偏振探测技术是一种融合偏振技术和光谱技术的新型遥感探测技术,可以获取目标光学辐射的偏振度、偏振角、偏振椭率、光谱等多维信息。近些年来,此技术在天文观测、目标识别以及医学诊断等领域的应用得到了快速发展,研究和发展光谱偏振探测技术,对遥感探测有重要意义。本论文首先介绍偏振探测技术的研究背景以及偏振探测技术的主要应用领域,调研了国内外调制型偏振探测技术的发展状况,分析和讨论了偏振探测的相关理论,介绍了利用斯托克斯参量进行偏振测量的原理和几种常见调制类型的Stokes参量偏振测量方法,并描述了各自的优缺点;然后分析和讨论了基于复合光楔的空间振幅调制偏振光谱探测技术的相关理论,推导了基于单复合光楔和双复合光楔结构下的空间振幅调制偏振光谱探测技术的探测原理和测量方程,对双复合光楔结构形式进行了分析,筛选出较为理想的光楔结构模型;对空间调制光谱偏振测量系统中的关键偏振器件误差进行了研究,分析了关键误差因子对偏振测量的影响,针对复合光楔的中心误差提出了双光束测量的误差标定方法;最后对空间调制光谱偏振探测系统展开了实验研究,对单、双复合光楔结构形式进行实验研究,确定了后续实验采用的光楔结构形式;采用窄带滤光片和光谱定标光源相结合的方式对系统进行光谱定标实验,获取了分立光谱通道下不同入射偏振态条件下2D光谱偏振调制的图像数据,对图像原始数据进行解调,解调得到的偏振度测量精度分别为Q≤2.5%,U≤4.2%,V≤7.1%,解调结果与双复合光楔延迟器的轴心偏移误差造成不同参数之间的串扰理论分析结果吻合。