偏振光在生物组织的无创伤诊断技术等领域中具有重要的应用价值。本文采用Mueller矩阵描述介质的偏振特性进行散射介质后向散射Mueller矩阵成像实验研究。首先在理论方面,根据Mie理论建立散射介质后向散射模型,推导出一套结构简单,测量方法可靠的数据处理算法,并依此设计成像实验方案。然后在实验方面,采用倾斜入射垂直接收装置,以780nm的激光为光源,把一定浓度的Intralipid(脂肪乳剂)悬浮液作为散射介质,利用CCD对脂肪乳剂悬浮液的后向散射Mueller矩阵进行成像实验。实验在Matlab2008a环境下编制程序处理实验原始图像,计算出Mueller矩阵16个矩阵元强度的二维分布图;在实验中,通过改变起偏器与检偏器的状态,对入射角为16.1°浓度为0.05%的脂肪乳剂悬浮液的Mueller矩阵进行成像实验,实验结果表明:Mueller矩阵强度的二维分布具有良好的对称性,其中M12与M21极性相同,M13与M31,M32与M23,M34与M43极性相反,并且发现M12是一个对入射光光光强敏感的元素;实验还测量了不同入射角下的Mueller矩阵,结果表明,入射角对Mueller矩阵强度的二维分布影响很大:当入射角较小时,Mueller矩阵各元素二维分布具有良好的对称性,与垂直入射情况基本一致,随着入射角的增大,Mueller矩阵二维分布图对称性破损严重,同时散射光光强减弱;另外,还针对不同浓度的脂肪乳剂悬浮液进行了成像实验,结果表明:Mueller矩阵与散射介质浓度有关,浓度越大,散射越强,Mueller矩阵强度二维分布的结构越不突出,当浓度为0.1%时,精细结构最明显,M14、M22是对浓度敏感的元素,M23、M32在一定浓度范围内都可以显示出分布图案,M11直接反应介质散射的强度。本文对脂肪乳剂的实验研究结果将对生物组织偏振光成像具有重要的参考价值。