光谱共焦显微成像（CCM）技术基于色差共焦原理，利用不同波长的焦点位置不同实现深度测量，并使用共聚焦设置滤除离焦光以及杂散光从而提高信噪比。首先，介绍CCM的基本原理以及不同扫描方案。然后，对CCM的发展历程进行梳理，并阐述CCM的国内外研究进展。针对光学设计、信号产生模型、光谱数据处理、减小串扰等关键问题，对相关的研究方案进行了总结。凭借无损检测、高分辨率、高信噪比、层析成像等诸多优势，CCM技术在生物医学、工业检测等领域得到广泛应用。

提出将基于Stokes参量的偏振共焦显微成像技术应用于弱各向异性物质的成像研究。通过将分振幅Stokes参量测量法与共焦扫描成像技术相结合的方法,得到了基于Stokes参量测量的偏振共焦显微成像系统。利用该系统对具有弱各向异性的生物组织样品进行逐点测量,通过四个通道同时测量获得全部的Stokes参量。再以计算得到的偏振参量作为成像物理量进行图像重建,获得对应Stokes参量、偏振度、相位差、方位角和椭率角的空间分布图像,从而对生物组织实现细胞水平的偏振显微成像研究。实验结果表明：基于Stokes参量的偏振共焦显微成像技术能够获得弱各向异性的生物组织样品的显微图像,并通过比较样品的Stokes参量及相关偏振参量的分布图像,提取样品全部的偏振信息,从而为生物组织的特性研究提供更丰富的信息。

提出了一种基于斯托克斯(Stokes)参量测量的偏振共焦显微成像新方法。以斯托克斯参量、偏振度、相位差、方位角和椭率角等偏振参量作为成像物理量，通过系统集成方法将斯托克斯参量测量系统整合到共焦显微成像系统，通过共焦显微成像系统的显微物镜将激光聚焦到样品表面，而带有样品偏振信息的反射光进入斯托克斯参量测量系统进行偏振测量，把从斯托克斯参量测量系统中出射的4个斯托克斯光分别聚焦到4个点探测器进行光电探测，实现斯托克斯参量的共焦探测，同时获得同一物点的4个斯托克斯参量以及偏振度、相位差、方位角和椭率角等偏振参量。对样品进行二维扫描，获得不同物点的4个斯托克斯参量及其相关的偏振参量，利用计算机软件进行图像重建，从而获得样品的斯托克斯参量及其相关偏振参量的共焦显微图像。

制备低亚表面损伤的超光滑光学基底，是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异，首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术，对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测，讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系；同时，采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究，分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征，以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术，由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度，最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。