本发明公开了一种偏振态检测系统中偏振态分析器的选择方法，该检测系统在测量装置中添加了空间变化的相位延迟器，从多次测量简化到一次测量，进一步的，为了此系统能普适到任意的空间变化的相位延迟器，在偏振态分析器的选择和控制上，进行了优化，优化步骤包括需要设定相位延迟器和偏振态分析器的穆勒矩阵信息；建立探测面强度分布模型以及建立强度分布模型和偏振几率密度模型的关系，并通过选取偏振几率密度的最大值对应的偏振态作为待测光偏振态，通过上述方法选定合适的偏振态分析器，与给选定的空间变化的相位延迟器匹配，以达到准确的偏振几率密度及偏振态测量结果。