Characteristic Mueller matrices for direct assessment of the breaking of symmetries

穆勒微积分 旋光法 各向同性 基质(化学分析) 光学 各向异性 蒙特卡罗方法 旋转(数学) 散射 物理 统计物理学 计算机科学 材料科学 数学 统计 人工智能 复合材料
作者
Pengcheng Li,Tariq Aziz,Honghui He,Hui Ma
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:45 (3): 706-706 被引量:18
标识
DOI:10.1364/ol.375543
摘要

Mueller polarimetry is a powerful optical technique in the analysis of micro-structural properties of optical samples. However, there is no explicit relationship between individual Mueller matrix elements and the physical properties of the sample. Several matrix decomposition algorithms corresponding to specific optical models have been proposed, which extract the physical information from measured Mueller matrices. Nevertheless, we still need a prior assessment method to decide which model is more suitable for the experimental data. In this Letter, we propose a set of characteristic Mueller matrices that allows us to obtain information about the breaking of rotation, mirror, and reciprocal symmetry properties in the sample by direct inspection of several elements of the Mueller matrix. By further analyzing the possible origin of symmetry breaking, we can learn the type and mixing status of anisotropies in the measured sample. We have verified our theory with Monte Carlo simulations of polarized light scattering in an isotropic or anisotropic medium containing different configurations of spherical and cylindrical scatterers. This study may help experimenters choose more suitable Mueller matrix decomposition methods.
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