PMD在光纖生產制造、成纜、環(huán)境條件改變等過程中不可避免，也是影響光纖系統高速率和長距離傳輸的重要制約因素之一，因而精確測量PMD對于評估光纖制備、光器件制造及光通信鏈路非常有意義。
PMD偏振模色散的測量方法有3種，分別是干涉法、固定分析法（FA）和瓊斯矩陣法。
干涉法的測量原理是通過低相干干涉技術對快軸和慢軸之間的差分群時延進行測量。系統采用寬帶光源，通過起偏器產生線偏振光進入待測光纖，另一端通過檢偏器和干涉儀進行檢測，得到兩個偏振軸光束的干涉結果，測量自相關函數從而獲得PMD。
固定分析法又稱波長掃描法，測試原理如下圖所示。當輸入光偏振方向保持固定而波長變化時，輸出光的主偏振態(tài)也會變化，通過一固定分析器，如檢偏器，將偏振態(tài)隨波長的變化轉化為具有峰谷起伏的輸出功率隨波長的變化，根據輸出功率譜與群延時差的關系就可確定PMD偏振模色散。
固定分析法也可用可調諧激光器作為光源，檢偏器則用光電探測器進行接收。固定分析法為確保測量精度，需保證寬帶光源帶寬足夠大，光譜儀分辨率足夠小，即精度受限于光源帶寬和光譜儀的分辨率。
瓊斯矩陣法是基于偏振態(tài)色散理論，光通過線性系統，輸入、輸出偏振態(tài)保持不變， 若輸入是相互垂直的偏振態(tài)，輸出也是相互垂直的偏振態(tài)。當光頻率變化時，正交輸入偏振態(tài)和正交輸出偏振態(tài)的對應關系保持不變，用兩正交偏振態(tài)之間的DGD差分群時延來度量PMD偏振模色散。
瓊斯矩陣測量步驟如下：某一固定光頻率下，偏振控制器分別輸出0°、45°、90°的線偏振光，進入被測光纖或器件中，偏振分析儀測量輸出光偏振態(tài)，求解此頻率下被測物的瓊斯矩陣。改變光頻率，獲得不同頻率下被測物的瓊斯矩陣，通過分析計算求得DGD，多次改變光頻率，得到DGD平均值，即PMD偏振模色散。
瓊斯矩陣法操作復雜，設備成本高，但優(yōu)點突出。它可以直接測量PMD以及二階PMD系數，對輸入光偏振態(tài)不敏感。測量精度高，既可測量短距離光纖、無源光器件，也可測量長距離光纖線路。
