激光共焦扫描显微镜是一种新型的显微设备，它以光学系统共焦成像为基础，利用激光扫描技术和数字图像处理技术，可以对样品进行三维动态测量。与传统显微镜相比，它具有较高的横向、纵向分辨率以及像对比度，在生命科学、材料科学等领域中具有广泛的应用。对激光共焦扫描显微镜系统进行分析，促进分辨率的提高，优化成像系统的质量是目前一个重要研究方向。另一方面，80年代末发展起来的光学信息论是一种全新的光学系统分析方法，但国内这方面的运用较少，近年来，国内相关的报道也较少。论文以激光共焦扫描显微镜为研究对象，运用标量衍射理论和光学信息论的方法分析和评价了激光共焦扫描显微镜系统。 论文主要开展了下面的工作： 首先，建立了共焦显微系统的光路模型，运用标量衍射理论，推导出共焦扫描显微系统的成像公式和系统的相干传递函数，并对探测孔径半径对横向和轴向分辨率的影响进行了深入的分析和研究，结果表明：系统限制孔径对系统成像有明显影响，系统横向和轴向响应半高宽随孔径归一化半径的增加而增加，即分辨率随限制孔径的增加而减小。论文基于数值模拟提出了最佳针孔归一化半径，并应用共焦显微成像理论，通过数值模拟对共焦针孔的偏移、物镜的数值孔径和光瞳函数对成像强度和分辨率的影响进行了仔细的分析和研究。这为系统的设计提供了坚实的理论依据。 以标量衍射理论分析的结论为基础，论文着重运用光学信息论，得出激光共焦扫描显微镜系统的信息量表达式，并结合自由度不变原理分析提高带宽实现超分辨的理论依据；从信息量的角度，分析了激光共焦扫描显微镜的激光光源，探测针孔等对提高分辨率的影响。(1)小尺度的针孔探测器，成为该成像系统的限制孔径，由成像的共轭性可知，它减小了视场，从自由度不变原理，这会促使空间频率的提高，从而实现高分辨。(2)采用激光光源后，激光聚焦光斑不仅起到了与物镜衍射斑卷积作用，同时还起到了一个针孔的作用，即激光聚焦光斑在像面上相当于一个针孔，实现高分辨。论文还分析了共焦荧光扫描显微镜的信噪比对信息量的影响，与普通显微镜比较得出，探测孔径半径足够大时，共焦系统才能比普通系统传递更多的信息量。论文的研究结果，对光学成像系统的优化提供了理论依据。