激光熒光共聚焦顯微鏡是近年來科研界重要的光學技術(shù)之一，它利用激光激發(fā)熒光物質(zhì)并進行成像，實現(xiàn)了對樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實時、高分辨成像。其優(yōu)勢在于能夠同時獲得多色熒光成像，對樣品表面進行高分辨三維形貌分析，以及在許多生物樣品中使用熒光標記的探針進行功能成像等。顯微鏡由多個成像系統(tǒng)、實時控制系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)組成，其中核心成像系統(tǒng)包括激光系統(tǒng)、光學成像系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)。
激光系統(tǒng)為成像系統(tǒng)提供了激光光源，它通過激光器產(chǎn)生激光，經(jīng)過光導纖維傳輸?shù)斤@微鏡的聚光鏡，再經(jīng)過聚焦后照射到樣品上，激發(fā)樣品發(fā)出熒光。光學成像系統(tǒng)是顯微鏡的主體部分，包括了光路系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、光學元件和光學參數(shù)控制器等。
熒光成像系統(tǒng)是激光熒光共聚焦顯微鏡的重要組成部分之一，它利用激光的高能量激發(fā)樣品發(fā)出熒光，熒光的強度、光譜范圍和壽命等都會對圖像的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在顯微鏡中，熒光信號會被實時收集采用了光柵或其他衍射元件形成多光束干涉條紋，從而形成光學平面。光學平面上的每個點都是由多個激光光束在光學平面上產(chǎn)生的干涉條紋組成的，通過這些干涉條紋可以實現(xiàn)三維物體的光學重建。
在激光熒光共聚焦顯微鏡中，通過對激光束進行掃描，可以實現(xiàn)對樣品的三維空間結(jié)構(gòu)的掃描，得到樣品的三維空間信息。顯微鏡可以應(yīng)用于細胞生物學、生物化學、材料科學、醫(yī)學、組織學等領(lǐng)域。在細胞生物學中可以用于觀察細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，對細胞進行定量分析和定性分析。在材料科學中可以用于觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌，對材料進行表征和測試。在醫(yī)學領(lǐng)域可以用于觀察病變組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，對疾病進行診斷和治療。
