相较于传统偏振测量理论,光场偏振态几率密度检测理论,由于考虑了光子的量子特性,而使得其不仅能应用于传统偏振测量领域,而且在弱光偏振测量、量子纠缠测量等领域中有着很大的应用潜力。现有研究已经建立了光场偏振态几率密度检测与小孔成像的点扩散函数之间的理论关系,但其检测系统中的特定相位调制器的理论琼斯矩阵没有在上述理论公式中显现,并假设在实验测量选定的特定相位调制器件是理想的、无误差。由于无法直接测量相位调制器的琼斯矩阵,他人研究在测试数据处理中用了所设计相位调制器件的理想琼斯矩阵。因此,无法通过实验标定检测系统中相位调制器件的加工误差和检测系统的误差,导致其在偏振检测中（检测经典偏振光波斯托克斯参量和光场偏振态几率密度）时,检测精度不够高。针对上述问题,本文建立了光场偏振态几率密度与小孔点扩散函数及相位调制器件的穆勒矩阵之间关系的理论和模型。通过检测小孔的点扩散函数和相位调制器件的穆勒矩阵分布,实现系统误差标定和高精度光场偏振态几率密度的检测,并将其进一步应用在经典光波的偏振态检测中。具体开展了如下三个方面的研究内容:（1）建立了包含光场偏振态几率密度与小孔点扩散函数及相位调制器件的穆勒矩阵之间关系的理论和模型。克服了现有的理论模型隐藏相位调制器件的琼斯矩阵,且无法测量器件琼斯矩阵导致无法标定系统误差的问题。并适用于采纳任意相位调制器的检测系统。（2）仿真研究和验证理论模型的正确性和适用性。使用Matlab编写本文建立的理论模型计算程序,首先建立了相位调制器件的琼斯矩阵与穆勒矩阵的关系,采用与前人文献中相同的、不含加工误差的特定相位调制器件（三重应力压制器件,SEO）,利用本文理论仿真获得的小孔偏振成像的点扩散函数、光场偏振态几率密度分布,其结果与前人理论仿真模拟结果一致（理想无误差系统）。验证了本文理论模型的正确性;然后利用本文建立的理论模型,分别设定不同相位调制器件,进行了仿真研究,明确了模型的适用范围:对于具有空间相位分布且相关穆勒矩阵参量满足一定关系的相位调制器件均可适用,不限于文献中的三重SEO器件。（3）光场偏振几率检测及其在偏振测量中的应用。为了对比实验研究,加工了参数与前人相同的相位调制器,由于器件加工及实验操作带来的相位调制器穆勒矩阵的误差,首先对器件进行了标定,然后通过测量检测系统点扩散函数,并建立光场偏振态几率密度分布函数的方法,完成了入射光归一化斯托克斯参量的测量。对比了器件标定前后的斯托克斯参量实验测量结果。表明标定前无法得到正确的斯托克斯参量测量结果,标定后归一化斯托克斯参量s₁、s₂和s₃的绝对测量精度分别为0.0357,0.0445和0.0799。