光是一种横向电磁波:构成光波的电场和磁场总是沿传播方向横向振荡。
除了颜色(能量)和动量(传播方向)，光还具有偏振的特征，偏振描述了电磁场在哪个方向振荡。如果电磁振荡保持在同一平面内，则称为线性极化。当波传播时，这个平面也可以旋转。在这种情况下，极化是椭圆的，可以是左(逆时针)或右(顺时针)取决于旋转的方向(圆极化是椭圆极化的一种特殊情况)。
角分辨旋光法
下图是角度分辨偏振成像模式的示意图，目前仅在Delmic SPARC上可用。阴极发光由抛物面镜收集，然后由由四分之一波片（QWP）和线性偏振器（LP）组成的偏振分析仪过滤。
CCD摄像机记录偏振滤波后的图像。当通过6个不同的分析仪设置捕获图像时，每个发射角度的全偏振状态都会被恢复。通过对抛物面畸变效应进行校正，可以重建样品的原始发射。这种校正也依赖于波长，所以使用颜色过滤器来增加校正的准确性和实现光谱灵敏度。也可以在没有角度分辨率的情况下进行偏振滤波的高光谱成像。在这种成像方式下，有可能获得偏振滤波的纳米级高光谱图像。这种技术以前在商业系统中是不可用的，因为它要求非常高精度的镜面对准，高收集效率和对镜面畸变的详细了解。
极化可视化
偏振在光-物质相互作用中起着关键作用，可用于研究相干、散射、双折射/双折射和手性。此外，它还可用于阻挡杂散背景辐射和校正采集光学系统中的畸变效应。当光从（纳米）材料发射时，每个发射角的偏振不一定相同。全面的偏振研究必须在傅里叶平面上进行，否则称为角分辨模式。SPARC是唯一一种商用工具，可以执行角度分辨成像，以这种方式研究偏振效应。
下面展示了使用这种技术可以做什么。这幅图像显示了金色等离子体靶眼光栅在不同发射角度下的径向和方位电场振幅，用CL偏振测量法测量。
上述数据是利用电子束在靶心中心发射圆形等离子体波，该结构将其转换为径向极化的同轴束而产生的。方位角分量对于这种几何形状是可以忽略不计的。在这种情况下，光是线偏振光，但原则上，如果发射是椭圆偏振光，手性也可以确定。