Mueller矩陣偏振成像能夠全面表征被測(cè)樣品物的偏振信息,從而成為獲取被測(cè)樣品內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)信息的重要測(cè)試方法.利用雙旋轉(zhuǎn)波片原理搭建了后向散射Mueller矩陣偏振顯微成像系統(tǒng),并結(jié)合新的數(shù)據(jù)處理算法實(shí)現(xiàn)對(duì)各向異性植物組織的Mueller矩陣顯微成像.針對(duì)植物樣品的Mueller矩陣的二維分布圖像及極化參數(shù)圖進(jìn)行分析,并在不同時(shí)間進(jìn)程下通過觀察各極化參數(shù)圖對(duì)植物樣品的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相較于普通強(qiáng)度成像,Mueller偏振參數(shù)成像可以更加靈敏地反映被測(cè)樣品的微觀結(jié)構(gòu)變化. 

【文章來源】：應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

Mueller矩陣偏振顯微成像系統(tǒng)

根據(jù)圖1可以發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)裝置關(guān)于光源的穩(wěn)定性、偏振片、1/4波片以及CMOS相機(jī)等多方面因素可能造成系統(tǒng)裝置誤差.為保證測(cè)量結(jié)果的可靠性，需要對(duì)Mueller矩陣偏振成像系統(tǒng)進(jìn)行誤差測(cè)試分析，以減少這些誤差給測(cè)量結(jié)果帶來的影響.對(duì)Mueller矩陣參量已知的樣品進(jìn)行檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成像系統(tǒng)的誤差校準(zhǔn).圖2給出了1/4波片（方位角設(shè)置為60?）后向散射Mueller矩陣校準(zhǔn)后的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)1/4波片Mueller矩陣參數(shù)的測(cè)量值與理論值基本吻合，該結(jié)果驗(yàn)證了Mueller矩陣偏振成像系統(tǒng)在誤差校準(zhǔn)后的可行性.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

本文選擇了含水量較為豐富且易采集的綠蘿葉片作為測(cè)量的組織樣品，該植物組織樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示.其中，圖3(a)為CMOS采集的綠蘿葉片組織樣品的強(qiáng)度圖，圖3(b)為綠蘿葉片組織樣品的后向散射Mueller矩陣圖，對(duì)其所有元素相對(duì)m11進(jìn)行歸一化處理.首先，可以從圖3(b)中看到綠蘿葉片組織的Mueller矩陣的非對(duì)角元素不為0，其中Mueller矩陣元素m23、m32、m34、m43的絕對(duì)值較大，均大于0.25，并且對(duì)角元素m22和m33的大小明顯不相等，這一特征表明綠蘿葉片組織為各向異性介質(zhì).已有的研究結(jié)果指出：隨著樣品的各向異性程度的增加，m22和m33之間的差異以及非對(duì)角元素的大小也會(huì)增加[16].纖維散射體和光學(xué)雙折射均會(huì)導(dǎo)致各向異性[17]：對(duì)于纖維散射體引起的各向異性，其m12、m21、m13、m31元素呈現(xiàn)周期性強(qiáng)度變化（m12=m21,m13=m31）；而對(duì)于雙折射引起的各向異性，其m24、m42、m34、m43也會(huì)呈現(xiàn)周期性強(qiáng)度變化（m24=-m42,m34=-m43）.對(duì)比圖3(b)中這些元素的特征可以發(fā)現(xiàn)，元素m12與m21、m13與m31的強(qiáng)度相似，這一現(xiàn)象表明綠蘿葉片組織樣品的各向異性主要是由樣品的散射導(dǎo)致的.除此之外，對(duì)角元素m22、m33、m44的強(qiáng)度與樣品的退偏有關(guān)[18]，而且m22、m33的強(qiáng)度明顯大于m44的強(qiáng)度，這是因?yàn)閙22、m33與介質(zhì)的保持線偏振能力相關(guān).Mueller矩陣中第1行元素m12、m13、m14體現(xiàn)的是偏振衰減特性，與樣品的吸收能力有關(guān).第1行元素的值約為0，這表明綠蘿葉片組織的偏振吸收能力很弱.2.2 Mueller矩陣分解的極化參數(shù)表示的特征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于偏振雙向反射分布函數(shù)的粗糙表面偏振特性[J]. 章延雋,王霞,賀思.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]基于Mueller矩陣的糖溶液旋光度測(cè)量[J]. 杜延霞,王春華,張啟文.  電子測(cè)量技術(shù). 2016(07)
[3]基于穆勒矩陣的偏振顯微鏡及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王曄,何宏輝,曾楠,謝軍,廖然,常金濤,孫明皓,馬輝.  世界復(fù)合醫(yī)學(xué). 2015(01)



本文編號(hào)：3569187