近年来,在生物医学领域里,随着激光器的不断更迭和光学器件的飞速发展,光声成像已快速的发展为一种非侵入、高效的混合模式的生物医学成像技术。光声成像的原理是吸收目标受到脉冲激光照射后,目标物体会发生热弹性膨胀吸收热量后向外辐射出超声波,使用特定的探测器可以获取到超声信号,最后使用数据重建得到光声图像,即得到吸收目标对激光的吸收情况分布。光声成像技术相较于纯声学或纯光学而言具有较高的对比度和较深的成像深度,主要得益于其较强的吸收分布和较大的组织密度差异。目前的光声成像按照耦合介质的不同大致可以分为接触式和非接触式两种方式。所谓的接触式探测指的是在对超声信号进行检测时,大多数需要超声探测器和被测样品之间填充耦合介质（水或耦合凝胶）,这就会不可避免地对样品造成一定程度的污染和破坏,影响了其应用的范围,同时会给临床应用带来诸多的不便,这就导致迫切的需要一种非接触、成本低、小型化和安全性高的成像手段。非接触光声成像由于其无需耦合剂、高效快速和高分辨率的众多优势得到了广泛的关注,比如空气耦合超声换能器技术和全光学检测技术。然而目前报道的非接触检测技术仍然有一定的局限性,一般使用的低频超声换能器体积大导致其信噪比低,而全光检测技术系统的光路相对复杂,扫频光源价格昂贵,导致激励和接收单元体积大无法实现一体化。本文针对上述问题,首先验证小体积和低成本的蓝波段激光二极管应用在生物医学成像的可行性,然后提出了一种集成了长脉冲激光二极管和无膜光学麦克风的超小型非接触式光声显微成像系统,它的体积分别为9×4×4 cm3和4×0.5×0.5 cm3。碳纤维和蜻蜓脉管血管的横向分辨率达到12μm,信噪比高达17 d B,显示出未来可发展为一种简单、廉价、方便的工具的巨大潜力。主要研究内容如下:首先,制定光声成像系统的技术路线和设计方案,对各个部分进行模块化设计,包含器件选择（接收单元、激励单元和数据处理单元）、扫查方式（S扫和线扫）、系统光路的设计仿真搭建和仪器通讯及数据采集（三维电动扫查位移平台的控制;捕捉、采集和存储获得的光声信号）。然后,建立图形化编程软件Lab VIEW和硬件之间的互通,完成电机、示波器和计算机之间的串口通信、二维扫描平台的扫描控制等。其中主要包括编写电机控制程序和采集存储数据的程序以及控制和采集之间的时序逻辑,同时具有数据输入控制,参数调试,波形显示,实时的数据采集和图像预览的功能。最后,在接触式探测的情况下,提高检测灵敏度的同时验证在蓝光波段的脉冲激光二极管的生物成像能力,再设计不同的仿体样品实验验证在非接触式模式下脉冲激光二极管和无膜光学麦克风结合组成的光声成像系统的性能优异性。在此基础上,采用该非接触的光声系统初步开展在皮下微血管的成像等方面的初步研究。