光声成像是在最近一段时间里发展飞速的一种非侵入式的三维成像技术, 它不仅包含纯光学成像的高对比度的特性, 也有纯超声成像的高穿透深度的特性, 因此光声成像可以得到高分辨率和高对比度的组织成像。这种技术为研究生物组织的结构形态、代谢功能、生理特征以及病理特征等提供了非常重要的手段, 在整个组织结构以及功能成像上有着非常广泛的应用前景。本文主要是对光声成像技术的原理、光声成像技术和方法、光声成像在生物医学上的应用情况作一个简单介绍。

提出一种非轴向扫描的细胞显微深度成像技术, 在显微系统中加入菲涅耳透镜, 利用菲涅耳透镜的色散将不同激发光波长聚焦到不同的轴向位置, 以实现对两个或多个焦平面同时成像.基于405 nm和532 nm两种激发光波长, 在传统的荧光显微镜的激发路径中加入对应的两个成像探测器来探测两个不同焦平面所对应像面的成像信息, 搭建得到一个能够实现探测深度约为12 μm的基于菲涅耳透镜的荧光显微深度成像系统, 并与基于显微物镜色差无菲涅耳透镜的荧光显微深度成像系统的成像深度和轴向分辨率进行实验对比.实验结果表明: 加入菲涅耳透镜能够实现系统对不同焦面的同时成像; 对于同一荧光波段, 保证系统横向分辨率的同时, 扩大了成像景深.该系统可以实现荧光生物细胞内部不同深度处的多波段同时探测.

为了寻求超硬磨料砂轮的修锐新方法，采用脉冲光纤激光径向辐照，对青铜结合剂金刚石砂轮进行了修锐试验研究。理论分析了脉冲激光修锐青铜结合剂金刚石砂轮的基本原理；借助超景深3维显微系统和粗糙度测试仪，获得了脉冲光纤激光烧蚀青铜结合剂轮烧蚀凹坑的表面形貌和深度，总结了激光平均功率、脉冲重复频率和离焦量等参量对烧蚀效果的影响规律；根据试验结果选择最佳工艺参量(Pm= 20W， f=70kHz，Δ=00mm)，开展了激光修锐青铜结合剂金刚石砂轮的试验，并采用超景深3维显微系统对修锐后的砂轮表面形貌进行观测。结果表明，在合理工艺参量下，脉冲光纤激光径向辐照修锐青铜结合剂金刚石砂轮，可获得良好的修锐效果。

分析了共焦显微系统（CMS）离焦状态工作时分辨特性的变化，指出了离焦状态是导致CMS横向分辨特性变差的主要影响因素之一。提出并采用了位相型超分辨光瞳滤波技术来改善CMS工作在离焦状态下的横向分辨特性，分析了超分辨光瞳滤波器位置变化对CMS横向分辨特性的影响。理论分析和实验验证表明，位相型超分辨光瞳滤波技术的引入，显著抑制了CMS工作在离焦状态时艾里斑旁瓣的增长，克服了CMS因工作在离焦状态而引起的横向分辨特性下降的缺点。