利用完整 Mueller 矩阵偏振测量对叶片线性和圆偏振特征成像

完整植物叶片的偏振光谱测量能够以非侵入、非破坏的方式探测植被光合作用的分子结构，并因此可提供丰富的生理信息。除光合机构引起的分子信号外，细胞结构及其在叶片内的排列能够产生并改变偏振信号。利用带旋转延迟器调制的 Mueller 矩阵偏振测量，我们可视化了透射中围绕叶绿素 a 吸收带（650 nm 至 710 nm）的偏振空间变化。我们展示了枫叶与栽培玉米叶片的线性和圆偏振测量，并讨论了相应的 Mueller 矩阵及 Mueller 矩阵分解，其在二向衰减、偏振度、延迟和去偏振方面呈现出明显特征。重要的是，正常叶组织在其诱导的分数圆偏振和圆二色性中显示出典型的分裂信号，兼具负峰与正峰，而叶脉附近的信号仅显示负带。该结果与早前单一宏域所报道的负带相似。我们讨论了叶脉周围叶绿体取向作为该现象成因的可能作用。系统性伪影被排除，因为由不同仪器完成的三次独立测量给出了相似结果。这些结果增进了对整叶圆偏振测量的理解，并为利用圆偏振进行植被遥感提供了选项。