共焦显微测量技术具有三维成像能力，并且由于具有光学层析能力、高横向分辨特性、不损伤样品等显著的优点，在生物医学、材料学、工业检测等领域得到了广泛应用。由于共焦显微技术只能获取样品在聚焦光斑处单个点的信息，为了获得被测样品的三维信息，需要引入扫描机构以实现显微物镜聚焦光斑对样品进行三维扫描。然而传统的机械式共焦扫描方法由于受机械特性或驱动技术的限制，已经难以满足材料内部物理过程检测、缓慢化学反应可视化、活体细胞成像等应用领域的需求。针对机械式共焦扫描方法的不足，本课题“基于纯相位液晶空间光调制器的共焦扫描方法研究”，深入研究了基于纯相位液晶空间光调制器的聚焦光斑三维位置控制技术，设计了无机械运动部件的三维共焦扫描系统，实现了显微物镜聚焦光斑的三维扫描，并通过搭建实验平台进行了实验验证。本课题主要完成了以下工作：（1）采用了棱镜相位分布模型，利用纯相位液晶空间光调制器实现均匀、连续的单光束偏转，并对基于该模型的光束偏转技术的最大偏转角、偏转效率以及偏转精度等特性参数进行了分析。（2）研究了基于纯相位液晶空间光调制器的变焦扫描技术，并通过对纯相位液晶空间光调制器所模拟透镜的特性分析，确定了该扫描方法的扫描范围，利用相位延迟曲面拟合方法分析了该变焦扫描方法的扫描精度。（3）采用棱镜-透镜复合相位的方法，利用纯相位液晶空间光调制器实现了扫描透镜聚焦光斑三维位置控制，并分析了聚焦光斑三维可移动范围与定位精度。（4）提出了基于棱镜-透镜复合相位方法的无机械三维共焦扫描方法，并设计了基于该扫描方法的共焦显微系统，分析并确定了该扫描方法可实现的扫描范围与理论扫描定位误差。（5）搭建实验平台进行相关测量实验，对聚焦光斑三维扫描时的测量结果进行误差分析。通过测量共焦系统的轴向响应特性曲线，并与传统机械扫描方式的轴向强度响应特性曲线对比，验证无机械三维共焦扫描方法的可行性。