Wyznaczanie parametrów Stokes'a przy użyciu polarymetru

Instrumentalne parametry Stokes'a wyznacza się mierząc intensywności światła, którego składowe (uzyskane z przepuszczenia fali przez polaryzator) są odpowiednio przyśpieszane lub opóźniane (np. przy użyciu elementu opóźniającego) co odpowiada przesunięciom fazowym danej fali.  
Parametry Stokes'a przy użyciu intensywności mierzonej przy przesunięciu składowych fali o dany kąt ( $I(90^o,0^o)$ to intensywność fali odpowiadająca przesunięciu $E_x$ o $90^o$, zaś $E_y$ o $0^o$ ):

$$I=I(0^o,0^o)+I(90^o,0^0)$$

$$Q=I(0^o,0^o)-I(90^o,0^0)$$

$$U=2I(45^o,0^o)-I(0^o,0^o)-I(90^o,0^0)$$

$$V=2I(45^o,90^o)-I(0^o,0^o)-I(90^o,0^0)$$

 
Jednak tak zmierzone parametry Stokes'a są obarczone polaryzacją samego odbiornika jak i atmosfery, stąd trzeba je na te efekty zredukować. Związek między wejściowymi parametrami Stokes'a, a tymi na wyjściu odbiornika można zapisać wzorem:

$$S'=M\cdot S$$

S' - macierz mierzonych na wyjściu parametrów Stokes'a
S - macierz wejściowych parametrów Stokes'a
M - macierz Muellera $4 \times 4$ zawierająca informacje o polaryzacji na drodze fali (wyznaczana w oparciu o pomiary źródła o dokładnie znanej polaryzacji)
 
Pełniejsza postać wzoru, pokazująca poszczególne składowe macierzy S i S':

$$\begin{pmatrix} I' \\ Q' \\ U' \\ V' \\ \end{pmatrix} = M \cdot \begin{pmatrix} I \\ Q \\ U \\ V \\ \end{pmatrix}$$