针对已有米勒矩阵测量方法的不足，提出了一种基于单光弹调制器的米勒矩阵测量技术，给出了米勒矩阵测量优化算法及系统参数两步校准法。该技术通过两步校准法对系统参数进行校准测量，利用优化算法计算得到待测样品的米勒矩阵。实验结果表明，待测1/4波片相位延迟量测量值为90.4185°，误差在标称偏差λ/300以内，快轴方位角测量值为0.2348°，误差在最大旋转误差0.4°以内。同快轴方位角为0°的1/4波片标准米勒矩阵相比，待测1/4波片米勒矩阵各元素最大相对误差的直接测量值和间接测量值分别为1.97%和

针对已有单光弹调制器米勒矩阵测量技术缺乏定量误差分析的不足，提出了单光弹调制器米勒矩阵测量误差方程，给出了相对误差分析方法，并结合矩阵条件数得到了降低米勒矩阵各元素最大相对误差的两组1/4波片方位角优化组合。实验结果表明，该两组1/4波片方位角优化组合，测量得到的待测1/4波片米勒矩阵各元素的最大相对误差分别为0.12%和0.20%，相比传统1/4波片方位角优化组合{-90°,-45°,30°,60°}条件下得到的各元素最大相对误差为0.83%，分别降低了85.54%和75.90%。