介绍超精密仪器工程研究中的几个最近研究进展二维和三维微小内尺度精密和超精密测量技术、超精密三维轮廓与坐标测量技术、无基准三维轮廓测量技术、超精密回转基准和直线基准技术、大输出力、高稳定性超微驱动技术等.这些问题代表了目前超精密仪器工程研究的发展趋势,优先发展仪器单元技术和解决关键技术是促使仪器工程精度水平迅速提高的关键.

为解决纳米级大范围的非接触测量问题,提出了基于差动式共焦显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统 的工作原理和结构装置,对系统中的关键技术进行了优化设计,通过对共焦光路的差动设计,可以有效地抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响。初步实验结果表 明,该系统的轴向分辨率可达2 nm。

为适应三维光学微细加工及三维光学信息存储研究的需要，研制了共聚焦激光扫描荧光显微镜的工作台式扫描系统，扫描范围138μm×138μm。工作台采用压电陶瓷驱动器（PZT actuator）驱动的方式来获得高分辨率的位移，采用带柔性铰链的杠杆放大装置来获得较大的位移范围。描述了工作台的工作原理，并对其静态和动态性能进行了测试，实验表明这一扫描系统能很好的应用于共聚焦激光扫描荧光显微镜系统。

光学共焦显微镜现己广泛地应用于微机械、生物样品、材料及微电子器件的三维测量,但经典的光学共焦显微镜由于原理性限制,其分辨率与精确度远低于接触式传感器.现结合双频激光干涉仪和共焦显微镜的优点,使激光干涉共焦显微镜不仅横向分辨率高,而且使纵向分辨率达到0.1nm,扩展不确定度U95=13.4 nm,使之能测量纳米量级形位变化,而且测量值直接溯源至激光波长.

数字共焦显微技术是一种采用数字长法来实现共焦成像的技术，其功能与激光共焦显微技术相同，介绍了数字共焦显微技术的原理和结构组成。与激光共焦显微技术相比，数字共焦显微技术具有不产生光漂白，照明激发光谱宽，易于操作使用，工作方式灵活和价格便宜的特点，且其成像质量好于激光共焦显微技术。因此，数字共焦显微技术已广泛应用于许多领域且具有广阔的应用前景。

从光学系统、机械扫描、光电转换、数据采集、计算机控制、三维重建等几大方面详细地介绍了研制的二维扫描共焦显微镜,并对其应用前景进行了预测.

微循环信息的获取对于各类疾病的诊断和治疗有着及其重要的作用.皮肤微循环无损伤成像技术取得了很大的进展,出现了各种非光学方法(核磁共振成像、正电子发射断层成像术、超声波成像等)和光学方法(共焦显微镜、光学相干断层摄影术、新型的正交偏振光谱成像技术等).主要介绍了皮肤微循环无损伤光学成像技术的新进展.

激光共焦扫描显微镜大多采用点共焦扫描成像形式,扫描机构复杂,成本高.新型的线结构光共焦显微成像技术是对样品进行线共焦成像,只需对样品进行一维扫描就可以得到整个平面的像.设计了线结构光共焦成像实验装置,进行了线结构光共焦显微成像实验.实验结果证明了线结构光共焦成像的可行性,杂散光明显地减少,提高了成像清晰度,并且有光学层析能力.采用低照度高分辨率CCD代替价格昂贵的像增强器大大降低了系统成本.

分析了影响多光束并行共焦三维探测系统特性的各种因素,并与传统的扫描共焦显微术进行了对比分析,给出并行共焦系统横向和纵向分辨率的判定依据和测量范围指标,讨论改善系统性能指标的各项关键技术与途径.介绍了研制的多光束并行共焦检测实验系统的构成,并给出初步实验结果.