空间偏振态的变化是很多领域的一个重要指标，比如光学生物检测、材料表征等。通常的偏振测量可以通过将信号在空间上或者时间上分束来实现。很多分空间的偏振计都是将光分束成多路，然后将它们同时注射到不同的空间域或者谱域偏振分析器件。然而这些方法需要多个偏振元件和探测器阵列。对于分时间的偏振计，由于有限的采样点和机械不稳定性，这种时间序列方法很容易导致大误差测量。总的来说，这两类偏振分析仪需要多步测量或者是多个探测器，每步测量吃能测量其中一个矢量分量。

武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室张新亮教授、董建绩教授和博士周海龙等人提出了一个基于偏振-模式-频率映射的层析偏振分析仪。如图所示，未知偏振态的两个圆偏振分量可以被一个q-plate转换成两个空间模式，紧接着，这两个模式可以被一个时变的空间调制映射到两个拍频信号上。最终，通过从探测器接收到的时间信号层析重构出入射偏振态。时变的空间调制即可以通过一个可编程的器件，也可以通过一个自旋物体来实现。对比于传统的方案，我们的方案可以直接高精度的测量到光束的琼斯矩阵。由于高容量的时间采样率，我们的偏振分析仪可以抵抗系统误差和随机误差，提供一个高精度的偏振测量方法。

2017年6月26日，美国光学学会（OSA）旗下期刊《光学快报》（Optics Express）上在线刊发了该研究成果[1]。该研究成果获得了国家自然科学基金（Grant No. 61622502和61475052）的支持，发表的文章全文链接为：

http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-25-13-14023

[1] Zhou H., Liu M., Dong J., et al. Tomographic polarization analyzer by polarization-mode-frequency mapping. Optics Express, 2017, 25 (13): 14023-14032.

图. (a) 偏振分析仪原理图. (b) 随时间变化的相位图案