1.一种快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定入射光场是部分相干谢尔模光束的相干矩阵，将其分解为入射电场和入射光场相干结构矩阵相乘的形式；

根据矢量衍射原理得到所述入射电场经过紧聚焦系统后在焦场附近的电场，并利用相干矩阵描述部分相干矢量光束在紧聚焦焦场附近的二阶相关特性；

基于所述紧聚焦相干矩阵得到紧聚焦偏振矩阵；

将所述紧聚焦偏振矩阵旋转到其本征面上，计算得到部分相干谢尔模光束在紧聚焦焦场的三维偏振维度。

2.根据权利要求1所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，确定入射光场是部分相干谢尔模光束的相干矩阵，将其分解为入射电场和入射光场相干结构矩阵相乘的形式，包括：

确定入射光场是部分相干谢尔模光束的相干矩阵如下：其中 表示入射平面上任意点的坐标， 为入射点相对光轴的距离，为入射点相对光轴的方位角， 表示入射电场， 表示矩阵转置复共轭， 表示入射部分相干谢尔模光束的 相干结构矩阵。

3.根据权利要求2所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，根据矢量衍射原理得到所述入射电场经过紧聚焦系统后在焦场附近的电场，包括：在高数值孔径透镜的紧聚焦系统中，入射电场 与紧贴高数值孔径后表面电场存在关系为 ，其中 为坐标变换矩阵；

根据紧贴高数值孔径后表面电场 得到所述入射电场经过紧聚焦系统后在焦场附近的电场

，其中

为焦场附近观察点的横截面坐标， 为观察点到焦点的纵向距离， 表示焦场附近电场，为虚数单位， 为入射光波数， 为周围介质折射率， 为入射光波长， 是入射点和焦点连线与光轴的夹角， 为透镜最大的会聚角， 为透镜的数值孔径， 为孔径函数， 为光阑处的切趾函数。

4.根据权利要求3所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，利用相干矩阵描述部分相干矢量光束在紧聚焦焦场附近的二阶相关特性，包括：使用相干矩阵来描述部分相干矢量光束在紧聚焦焦场附近的二阶相关特性，，其中

表示系综平均；

根据入射光场的相干矩阵公式、入射电场 与紧贴高数值孔径后表面电场的关系式以及紧聚焦电场公式，得到，经整

理，得到紧聚焦焦场的相干矩阵元如下：。

5.根据权利要求1所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，基于所述紧聚焦相干矩阵得到紧聚焦偏振矩阵，包括：根据正定条件、引入新的坐标表达式以及傅里叶变换，将紧聚焦相干矩阵的矩阵元简化为两个函数的卷积运算形式，得到紧聚焦偏振矩阵的矩阵元，基于所述紧聚焦偏振矩阵的矩阵元得到紧聚焦偏振矩阵。

6.根据权利要求5所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，根据正定条件、引入新的坐标表达式以及傅里叶变换，将紧聚焦相干矩阵的矩阵元简化为两个函数的卷积运算形式，得到紧聚焦偏振矩阵的矩阵元，基于所述紧聚焦偏振矩阵的矩阵元得到紧聚焦偏振矩阵，包括：

根据给定的正定条件得到紧聚焦焦场的相干矩阵元，其中

是矩阵 中元素， 是矩阵中元素，矩阵 和矩阵 为， 表示

矩阵转置；

引入新的坐标表达式 ，将紧聚焦焦场的相干矩阵元转化为

，其中

表示元素 的傅里叶变换， 表示元素 的傅里叶变换， 表示共轭，是相干结构矩阵 中元素， 表示元素 的傅里叶变换；

令 ，相干矩阵元写为偏振矩阵元，其中

表示卷积运算；

将转化后的相干矩阵元公式代入偏振矩阵元公式，得到紧聚焦偏振矩阵。

7.根据权利要求1所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，将所述紧聚焦偏振矩阵旋转到其本征面上，计算得到部分相干谢尔模光束在紧聚焦焦场的三维偏振维度，包括：

使用三维旋转矩阵将所述紧聚焦偏振矩阵旋转到其本征面上，得到紧聚焦偏振矩阵的实部与虚部，求解实部的本征值，计算得到部分相干谢尔模光束在紧聚焦焦场的三维偏振维度。

8.根据权利要求1或7所述的快速计算三维偏振维度的方法，其特征在于，所述三维偏振维度的计算公式为 ，其中 为偏振矩阵 实部的本征值。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。