Conversion of a polarization microscope into a Mueller matrix microscope. Application to the measurement of textile fibers

Abstract

This work reports the conversion of a commercial polarization microscope (Zeiss Jenaval) into an automatized Mueller matrix microscope. A Mueller matrix measurement provides the value of all the optical properties of a specimen (linear dichroism, linear birefringence, circular dichroism etc.) at a specific wavelength. In contrast to traditional polarization microscopes, which use white light and crossed polarizers to generate colored interference patterns that are analyzed by the microscope user and give only semi-quantitative results, here we demonstrate that it is possible to convert a polarization microscope into a Mueller microscope by only adding two motorized rotating compensators into the optical path without altering the optics or other opto-mechanical elements of the microscope. To our knowledge this is the most compact, fast and handy Mueller microscope ever developed. The performance of this new Mueller matrix microscope is illustrated with some birefringence measurements on textile fibers

Este trabajo describe la conversión de un microscopio de polarización comercial (Zeiss Jenaval) en un microscopio de matriz de Mueller automatizado. Una medida de la matriz de Mueller proporciona todas las propiedades ópticas de una muestra (dicroísmo lineal, birrefringencia lineal, dicroísmo circular, etc) para una longitud de onda dada. Los microscopios de polarización tradicionales usan luz blanca y polarizadores cruzados para generar un patrón de colores interferencia que debe ser interpretado por el usuario del microscopio y proporciona resultados sólo semi-cuantitativos. En este trabajo demostramos que añadiendo dos compensadores rotatorios actuados por sendos motores es posible convertir un microscopio de polarización en un microscopio de matriz de Mueller sin alterar la óptica u otros elementos opto-mecánicos del microscopio. Creemos que este es el microscopio de matriz de Mueller más compacto, rápido y práctico que se ha desarrollado. El funcionamiento de este microscopio se demuestra con algunas medidas de birrefringencia en fibras textiles