目前,偏振探测技术已经得到广泛应用。当一束偏振光,经过物体表面发生反射或者散射后,其偏振态会发生变化,这种变化由目标自身的性质决定,在偏振探测技术中利用Mueller矩阵来描述这种变化。薄膜是一类重要的材料,在光学、光电子、微电子等领域有广泛的应用,目前人们也将Mueller矩阵应用到薄膜技术中,用来研究薄膜材料的偏振特性及光学参数。因此本文基于Mueller矩阵研究了薄膜偏振特性与薄膜厚度之间的关系,具体工作如下:1、根据电磁场边界条件和多光束干涉原理,分析了光波在各向同性薄膜和各向异性薄膜上的反射,得到薄膜的反射系数和反射率解析表达式,进而获得薄膜反射Mueller矩阵的表达式,理论模拟了硅基Zn O薄膜Mueller矩阵与膜厚的关系。2、采用多旋转式Mueller矩阵测量装置,分别测量了不同厚度的硅基底TiO₂薄膜、Zn O薄膜、In掺杂Zn O薄膜（IZO）、Ga掺杂Zn O薄膜（GZO）以及Ga-Al共掺Zn O薄膜（GAZO）的Mueller矩阵,分析了五种薄膜Mueller矩阵各分量随膜厚变化的情况,研究了它们的退偏振能力、起偏能力和双向衰减能力与膜厚的关系。结果表明:随膜厚增加,GZO膜对膜厚变化最敏感,退偏能力和双向衰减能力都增强,起偏能力先减弱后增强;Zn O薄膜的退偏振能力、起偏能力逐渐增强,双向衰减能力先减弱后增强;IZO薄膜的退偏振能力逐渐增强,起偏能力和双向衰减能力逐渐减弱;GAZO薄膜的退偏振能力、起偏能力逐渐增强,双向衰减能力先略增强再减弱;TiO₂膜对膜厚变化最不敏感。