太阳大气的局部区域中存在有各种不同的活动现象，包括太阳黑子，日冕物质抛射，耀斑爆发等。这些太阳活动作用于日地空间环境，对地球气候、人体健康、电子电力设备、无线电通讯以及航空航天器飞行都有重大影响。磁场是太阳爆发活动的根本驱动力，太阳磁场的高精度快速测量有助于研究太阳活动，是实现灾害性日地空间天气预警的主要途径。高精度实时太阳大气偏振测量是目前实现磁场测量的常用方法，太阳磁场自身的快速变化决定了偏振测量需要具有较高的实时性。目前，传统的基于磷酸二氘钾（DKDP）晶体和波片的太阳偏振测量技术测量周期较长，实时性不高，无法应用于快速变化的太阳活动磁场探测。为了解决太阳偏振测量中面临的上述问题，本文提出了一种改变调制方式和调制步骤的解决思路，对基于DKDP晶体的太阳偏振测量技术进行了深入的理论和应用研究，并取得了一定的创新性成果。

第一，对太阳偏振测量技术进行了研究，分析了传统DKDP偏振测量方法存在的问题，提出了基于DKDP的4步快速偏振测量方法。改变了波片的调制方式，偏振测量实时性提升约20倍。并通过仿真分析和偏振测量误差对比实验验证了该方法的可行性，该方法测量精度和测量时间均优于传统DKDP偏振测量方法。

第二，分析了偏振调制矩阵误差对偏振测量结果的影响，将偏振调制矩阵的条件数（CN）作为衡量偏振调制矩阵对误差传递影响的标准，运用拟牛顿算法进行了偏振调制矩阵参数的优化，并通过仿真分析验证了该方法的正确性。

第三，基于偏振光干涉的原理，提出了一种双折射晶体快轴角度与相位延迟快速标定的方法；通过实验验证了该方法的可行性，并将其运用于DKDP晶体与波片的快轴与相位延迟标定，标定精度可达2×10-3 以上。

第四，进一步研究了基于DKDP的偏振测量方法，针对传统方法和此方法中波片对测量系统存在的不良影响，提出了基于双DKDP晶体的快速偏振测量方法。该方法无运动部件，单次测量时间可达0.4s，并通过仿真分析验证了其可行性。

针对目前太阳偏振测量技术实时性较低的问题，本文进行了深入的理论和应用研究，证明了基于DKDP的4步快速偏振测量方法这种改变调制方式和调制步骤来提升实时性的方法是可行的，分析了采用两组DKDP晶体作为调制单元的双DKDP快速偏振测量方法可行性，为未来太阳偏振实时探测技术提供了一种新的解决思路。