Поляризованный свет используется в научных исследованиях очень широко. Обладая высокой чувствительностью, поляризационные методы позволяют регистрировать малые изменения оптических свойств, происходящие в изучаемых объектах по разным причинам. Класс исследуемых процессов и объектов весьма велик: различные вещества и материалы (стекла, кристаллы, полимеры и др.), обладающие собственной или наведенной оптической анизотропией, границы раздела и т.д.

В связи с развитием оптического и лазерного приборостроения в последние годы особенно актуальна проблема измерений и исследований малого двулучепреломления. В то же время чувствительность обычно используемых для этих целей традиционных методик и серийно выпускаемых приборов оказывается явно недостаточной.

Начиная с 1985 г. в лаборатории медико-аналитических методов и приборов, сектор квантовой оптики ИАП РАН развиваются методы высокочувствительного количественного поляризационно-оптического анализа.

В отличие от традиционных, развиваемые методы основаны на использовании глубокой поляризационной модуляции зондирующего лазерного излучения в сочетании с оригинальными измерительными схемами. Это значительно уменьшает влияние поверхностных поляризационных эффектов, флуктуаций зондирующего излучения, различного рода низкочастотных шумов и медленных дрейфов параметров измерительного тракта и других факторов. Предельные значения чувствительности и разрешающей способности измерений нестационарного двулучепреломления (или других эквивалентных величин) ограничены только фотонными (дробовыми) шумами зондирующего излучения.

Развиваемые высокочувствительные методы реализованы в первом отечественном поляризационно-оптическом анализаторе (ПОА), созданном в Институте. ПОА предназначен для количественного поляризационно-оптического анализа структурных особенностей различных веществ, материалов и объектов. При этом исследуемые объекты должны удовлетворять только двум требованиям: пропускать не менее нескольких процентов зондирующего света и иметь достаточно плоские ограничивающие поверхности (например, предметные стекла, окна ячеек или кювет).

Эффективность применения ПОА в научных исследованиях продемонстрирована на примерах изучения поляризационных характеристик прецизионных элементов лазерной поляризационной оптики, образцов стекол высокого оптического качества и уникальных образцов совершенных оптических кристаллов.