共焦显微镜具有空间分辨率高、能层析成像等优点，因而在生物医学、材料科学等领域具有变革性的应用潜力。影响共焦扫描显微镜成像特性的两个关键因素是横向、纵向分辨率和信噪比，而这都与激光的聚焦特性有很大的关系。 由于客观条件，任何光学系统都不能生成理论上理想的像，像差的存在影响了成像质量。本文分析讨论了像差对几种光束的聚焦特性。结果表明：在光学系统对于光束的聚焦中，由于光学系统中像差的存在，导致聚焦位置、聚焦光强、聚焦光斑等都受到影响。 在理想情况下，当采用相干光源和理想空间滤波器时，共焦扫描显微镜系统为相干成像。但是在实际共焦显微镜中，光源、空间滤波器和探测器是有限大小的，成像过程是部分相干的，因此非常有必要分析和研究部分相干光束的聚焦和成像特性。对于部分相干光束，几何焦点附近的光强分布不仅依赖于入射的部分相干光束的光强分布，还依赖于部分相干光束的空间相干度。基于此，可以通过改变部分相干光束的空间相干度来实现对几何焦点附近光强分布的控制，从而获得理想的光强分布。同时，不同的相干光对于轴向分辨率存在很大的影响。 改善像差与改变光束的相干性都是改善共焦显微镜分辨率的手段，但是，高分辨率共焦显微镜都是非线性的。本文研究了基于拉曼感生克尔效应光谱(RI KES)的非线性共焦显微镜的成像模式。RI KES成像具有内在的光学层析成像能力和特征成像能力，可以突破经典衍射极限，实现超分辨率特征成像，有望发展成为一种新型的可与目前其它的非线性成像模式相媲美的非线性成像技术。在此理论研究的基础上，设计并加工制作了一台显微镜样机。