穆勒矩陣測量系統(tǒng)的定標是確保系統(tǒng)準確獲取光學信息的關(guān)鍵步驟，其核心在于通過已知光學特性的標準樣品，對系統(tǒng)參數(shù)進行精確調(diào)整與校準，以下為詳細介紹：
一、定標原理
穆勒矩陣是描述材料對偏振光變換作用的四維矩陣，每行對應入射偏振態(tài)，每列對應出射偏振態(tài)，16個元素共同構(gòu)成材料的光學指紋。定標過程即通過標準樣品，確定系統(tǒng)各偏振參數(shù)（如補償器相位延遲量、起偏器和檢偏器方位角等），使系統(tǒng)能夠準確獲取樣品的穆勒矩陣。
二、定標步驟
準備標準樣品：選擇具有已知光學特性的標準樣品，如具有明確偏振特性的晶體或薄膜。這些樣品如同定標的“標尺”，為系統(tǒng)提供準確的參考基準。
放置樣品：將標準樣品精確放置在成像系統(tǒng)的檢測區(qū)域，確保位置精準無誤，避免偏差影響定標結(jié)果。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)：調(diào)整成像系統(tǒng)的光源強度、探測器靈敏度等參數(shù)，使系統(tǒng)能夠準確獲取標準樣品的圖像信息。每次參數(shù)調(diào)節(jié)都需詳細記錄，以便后續(xù)追溯和分析。
避免環(huán)境干擾：在定標過程中，需避免外界環(huán)境因素（如光線散射、溫度變化等）對定標過程的干擾。例如，在光線較強的環(huán)境中，需采取遮光措施；在溫度變化較大的環(huán)境中，需對系統(tǒng)進行溫度補償。
重復測量：多次重復測量標準樣品，確保測量結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性。這如同射擊運動員為命中靶心進行多次練習，通過多次測量可以減小隨機誤差，提高定標精度。
監(jiān)測系統(tǒng)輸出信號：在定標過程中，需不斷監(jiān)測系統(tǒng)的輸出信號，確保信號穩(wěn)定且符合預期。一旦信號出現(xiàn)異常，需及時檢查系統(tǒng)并調(diào)整參數(shù)。
三、定標方法
非線性回歸擬合法：
原理：針對傳統(tǒng)標定方法計算速度慢、精度低的問題，引入非線性回歸擬合的方法來標定系統(tǒng)中各偏振參數(shù)。該方法避免了傳統(tǒng)標定方法的問題，具有標定速度快、精度高、魯棒性好等特點。
步驟：使用雙旋轉(zhuǎn)補償器型橢偏儀測量穆勒矩陣已知的標準樣品，得到對應波長下的一組測量傅里葉系數(shù)；通過非線性回歸擬合，求解系統(tǒng)各偏振參數(shù)的最優(yōu)解。
雙旋轉(zhuǎn)補償器法：
原理：通過連續(xù)調(diào)制或步進旋轉(zhuǎn)補償器，改變?nèi)肷涔獾钠駪B(tài)，從而獲取樣品的完整穆勒矩陣。該方法具有測量速度快、精度高等優(yōu)點。
步驟：起偏器和檢偏器保持水平透光方向，兩個補償器步進旋轉(zhuǎn)；通過測量不同旋轉(zhuǎn)角度下的探測光強，利用線性最小二乘擬合得到待測樣品的穆勒矩陣。
非線性擬合測量法：
原理：針對中紅外穆勒矩陣橢偏儀定標困難的問題，提出非線性擬合測量法。該方法通過非線性擬合求解系統(tǒng)各元器件的相位延遲與方位角等參數(shù)，實現(xiàn)了自校準測量。
步驟：放入樣品前，根據(jù)角度旋轉(zhuǎn)各器件，采集光強并擬合得到偏振分析矩陣；放入待測樣品，再次進行測量并擬合得到偏振分析矩陣；通過比較兩次測量的偏振分析矩陣，求解待測樣品的穆勒矩陣。
四、定標注意事項
安全性：在定標過程中，需注意操作安全。例如，在調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)的光源時，如果光源強度過高可能會對操作人員的眼睛造成傷害，因此需佩戴合適的防護眼鏡。
穩(wěn)定性：系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定是定標成功的關(guān)鍵。一旦參數(shù)在定標過程中出現(xiàn)波動，將影響定標結(jié)果。因此，需確保系統(tǒng)的電源穩(wěn)定、儀器設備的性能良好。
環(huán)境控制：環(huán)境的濕度和磁場等因素也會影響定標結(jié)果。因此，需盡可能將這些影響降到最低，如將儀器放置在干燥、無磁場干擾的環(huán)境中。
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