阵列共焦显微技术以其高效并行的扫描能力,成为生物医学、微结构加工等快速在线三维检测中的研究热点。然而,由于微结构光学元件加工的限制,为避免产生耦合叠加效应,微透镜阵列的间隔一般在100μm左右;此外,由于微透镜的数值孔径较小,其聚焦特性较低,严重降低了轴向探测能力。近年来,空间光调制器可在不改变光学系统结构的情况下,对光束进行相位和幅值调制,大大增加了系统设计的灵活性。本课题利用空间光调制器对阵列共焦系统的光束进行调制,以实现高效率快速扫描;同时利用其替代光瞳滤波器,实现对探测空间聚焦场的调制。本课题“阵列共焦系统中空间光调制方法研究”的主要完成的工作如下:(1)建立了无限远共轭距共焦成像系统的数学模型,理论分析了在无限距共焦系统中阵列共焦成像系统的原理,以及收集物镜的数值孔径对系统轴向分辨力的影响。(2)设计了闪耀光栅的结构,通过改变其结构参数控制光束偏转,加入阵列式共焦显微成像系统,使其能够在较大视场范围内完成高密集横向扫描,进一步提高阵列共焦系统并行扫描效率。(3)设计了相位光瞳滤波器的结构,将液晶空间光调制器放置在共焦系统探测臂中模拟相位光瞳滤波器,在不改变针孔位置的情况下,实现离焦探测,进而利用差分方法实现阵列共焦系统轴向分辨力的提高。(4)分析液晶空间光调制器相位调制特性影响因素,提出利用泰曼-格林干涉方法测定液晶空间光调制器的相位调制特性,并利用傅里叶变换的方法对采集图像进行处理。最后搭建相关实验平台,实验结果表明:液晶空间光调制器的相位调制量达到2?,相位调制量的PV值小于0.04rad,标准差小于0.011rad。对闪耀光栅偏转角进行测量,其光斑位置的漂移对偏转角的影响小于0.028mrad,测量值与理论值的误差小于2%。与微透镜阵列相结合,聚焦光斑阵列最大扫描范围为19.88μm,最小扫描间隔为4.63μm,对应光束偏转的最大角度为14.5mrad,最小角度为3.4mrad。利用液晶空间光调制器模拟相位光瞳滤波器实现了移焦效应,能够实现差动共焦显微探测,并且轴向分辨力提高80%。