数字扫描光片显微镜采用虚拟光片技术,有利于消除条纹伪影,提供较高的光束利用率及均匀的照明光片。数字扫描光片显微镜是研究三维活体生物样品长时间显微观测的理想工具。本论文主要研究如何提高数字扫描光片显微镜的成像质量,并取得了以下几个方面的创新性进展:（1）利用高斯光束形成扫描光片,通常需要较厚的光片才能形成较大的视场,这会降低光片的层析能力。针对该问题,本论文提出了利用球差延长高斯光束的焦长,实现了扩展扫描视场同时保持光片厚度不变。利用实际显微系统中常常发生的折射率不匹配引起的球差现象,即使用物镜将光束从空气聚焦于高折射率浸泡的样品产生的球差来延长高斯光束。结果表明,光片的成像视场扩大了约5倍,与没有像差、相同视场的低数值孔径产生的高斯光片相比,光片厚度减少约1.3倍。（2）贝塞尔光束作为非衍射光束能够在大视场范围内产生薄的光片,而且在厚的细胞或组织中具有抗散射和更强的深度穿透力度的优点。但是贝塞尔光束附带的高强度旁瓣会降低图像对比度且牺牲了光学切片能力。针对这个问题,本论文设计了将漏光型光瞳滤波器模型插入高斯光束中,以创建具有较低旁瓣的类似贝塞尔光束,通过优化漏光型光瞳滤波器的参数,和使用环形光瞳产生的贝塞尔光束相比,将第一旁瓣的能量占比从41.18%降低至33.25%。（3）本论文提出将中空高斯光束作为受激发射损耗显微镜的损耗光,将受激发射损耗显微技术应用于贝塞尔光束扫描光片荧光成像,有效地提高了贝塞尔光束扫描光片荧光显微系统的轴向分辨率及消除了贝塞尔光束扫描光片的旁瓣。与传统贝塞尔光束扫描光片显微镜相比,该光片厚度减少了约2.2倍,第一旁瓣的能量占比从初始的42%降低至6.5%。