交叉极化是指电磁波在穿过非完美介质时出现的偏振转换现象。
在介质存在着各向异性，比如晶体，电离气体，液晶等非等向介质中，电磁波在传播过程中的波向与介质分子取向的角度不同，会导致电磁波的偏振方向发生变化，即交叉极化现象。
交叉极化产生有三个原因：
（1）晶体结构的非中心对称性
当电磁波进入晶体中时，由于晶体结构的非中心对称性，介质分子会发生微小的振动和偏移，从而改变电磁波的传播速度和方向，使波的偏振方向产生变化。
（2）介质吸收和多次反射
当电磁波穿过介质时，一部分能量被吸收，导致所传播的能量减弱。剩余的能量在介质中反射多次，经过多次反射后，电磁波的振动方向也会发生变化。
（3）介质粗糙表面的散射
当电磁波经过介质粗糙的表面时，因为表面的不规则性，电磁波会被散射，甚至反射。此时，电磁波的振动方向也会发生变化。
交叉极化在许多应用领域都有广泛的应用。下面介绍几个举例：
（1）晶体光学
当电磁波触及晶体表面时，发生了反射或透射，或者是穿过晶体后发生一个截然不同的方向。从无机晶体到有机小分子晶体，从单晶体到多晶晶体，都涉及到交叉极化的研究。
（2）液晶显示技术
液晶面板是一种常见的电子显示装置。液晶材料的调制作用是根据射线方向的偏振。通过改变射线的偏振状态来改变像素的显示状态，通过这个原理，实现了彩色电子显示器的制作。
（3）光学通信
在光纤通信中，由于光的传输存在非完美介质，光信号在传输过程中会发生交叉极化现象。但一些研究者通过分析光分量，了解了光在光纤内部的行为，并找到了一些方法来减少交叉极化对光纤通信的影响。
随着科技的不断发展，交叉极化的研究也有不少进展。其中包括：
（1）光弹变效应研究
在某些材料中，光束内部的电子会因为光空间分布的不均匀而形成电场。这可能会引起电子振动和形变，这种现象被称为光弹变效应。这种现象的发现，推动了关于光在各向异性介质中的反射和折射研究。
（2）光拓张研究
光拓张是一种利用偏振光照射到各向异性材料上进行光学技术检测的方法。光拓张在光学领域的应用非常广泛，尤其是在材料结构与性质研究、光电子学计量以及非线性光学等方面。
（3）光学镜头的设计和优化
光学镜头的设计和优化需要考虑偏振效应，其中交叉极化是其中的一个重要因素。随着光学技术的不断发展，交叉极化的研究在光学镜头设计和优化方面发挥了越来越大的作用。
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