光声成像作为一种新兴的成像技术,其以独特的免标记、高分辨率、高对比度的多尺度成像能力在生物医学成像中日益瞩目。声分辨率光声显微镜作为光声成像的重要分支之一,在其发展的过程中仍然存在着诸多挑战尚未解决,本文进行了如下研究以望能够让其在生物医学成像应用中更加适用:1.本文采用六环菲涅耳超声换能器阵列替代传统单阵元超声换能器的方式去应对声学分辨率光声显微镜成像分辨率与成像景深相互制约的问题。通过对阵列中各阵元所探测到的光声信号施加相应的时间延迟和权重因子进行相控聚焦,在成像声场中形成一段窄带长焦区,从而拓展成像景深,最终实现在一个大成像景深中仍能保持较高成像分辨率的目的。并通过数值仿真和实验验证后,证明了本文提出方法的可行性。2.在当前的环形阵列式光声成像系统中,通常以中/低频率的超声换能器阵列作为信号的接收端,然而这类中/低频率系统下的成像分辨率对于眼科等疾病的检测来说仍然难以满足要求。因此,本文进一步将阵列的中心频率提高到20MHz,在大幅度提升了系统成像分辨率的同时验证了系统对生物眼球的成像能力,未来将有望应用于眼科疾病的诊断。3.在光声显微成像系统设计时,本文同时将系统成像深度的提高,系统未来小型化,便携式的发展趋势考虑在内,将整套成像系统设计为反射式结构,将传输光路和超声换能器阵列设计在待测组织同一侧,保证了组织中的声传播距离与光传播距离相等,使得组织中的声衰减和声散射能控制在较小的范围内,实现了比传统透射式结构声分辨率光声显微镜更大的组织成像深度。