为获得样品多点数据，光谱共焦位移传感系统在移动测量时会产生抖动效应，引起测量数据发生漂移，文中基于已实现的光谱共焦厚度测量系统，研究抖动的影响并探究抖动补偿算法。首先，基于光谱共焦厚度测量模型及抖动存在时探头相对于光轴发生一定倾斜，推导了抖动对厚度测量影响的关系模型，并采用蒙特卡洛法分析了4种样品在不同程度随机抖动下的厚度概率密度函数，将解析结果与蒙特卡洛仿真结果进行比较，验证了厚度概率密度函数表达式的正确性。结果表明：抖动效应导致测量性能下降，尤其在样品厚度较大时；而抖动标准差较大时，较薄的样品具有更好的抗抖动性能；为补偿抖动的影响，提出采用Savitzky-Golay滤波及高斯拟合实现滤波和光谱信号峰值波长的提取，并建立了抖动误差补偿算法；最后，对厚度为(1.0±0.1) mm的样品进行实验测量，测得平均厚度为1.0640 mm，补偿后的相对标准偏差为0.29%，验证了抖动补偿算法的有效性。文中的研究内容对提高系统测量稳定性及测量精度有一定的指导意义。

共焦显微测量是一种很有前景的技术，具有非接触测量和高精度位移识别能力，广泛应用在芯片加工、高精密仪器制造、生物医学、材料化学、工业检测等领域。其沿轴向位置高精度扫描的二维图像可用于三维重建，然而，扫描的速度限制了图像的采集速率，为了克服这一局限性，研究人员提出了许多方法对传统的共聚焦显微镜系统进行了改进。例如，基于扫描振镜光束扫描型共焦显微镜、基于数字微镜装置的共焦显微镜、差分式扫描共焦显微镜等。本文主要讨论了各种共聚焦显微镜的工作原理、物镜类型、扫描方法、优缺点及应用。随着光学核心部件的升级和各种准确、高效算法的出现，未来共焦显微镜的扫描速度会更快、应用范围更广、分辨率更高。

针对现有中心偏差测量方法中测量精度低、透镜姿态调整人为干扰大的问题，提出一种差动共焦透镜中心偏自动测量方法。该方法通过差动共焦定焦技术，依据差动共焦轴向光强响应曲线的过零点精确对应被测镜特征点这一特性，实现对被测镜猫眼点及共焦点的精准定位；通过高精度气浮转轴驱动被测镜旋转，用位移传感器、圆光栅记录被测镜的位置信息，结合五维位姿自动调整机构，实现对被测镜姿态的高精度校正，消除姿态偏差，提高测量精度；最终，搭建了激光差动共焦透镜中心偏自动测量系统，实现了透镜中心偏的高精度自动测量。实验结果表明：透镜中心偏的测量精度可达0.41%，测量重复性优于100 nm。与现有的人工单次测量相比，该方法的测量重复性较好、随机误差小、测量精度高，为高精度透镜中心偏自动测量提供了一种技术途径。