共聚焦显微镜-光路

为了实现光斑照射，光源聚焦到小孔（针孔）上，然后将其集中在样品中。当孔径足够小时，仅通过衍射而不是通过光源和孔的几何参数来限制照明点。普通光源延伸，并且无法将它们集中在衍射有限点。因此，这种布置是必要的（对于传统光源），尽管透明度非常低。

作为光源的激光器具有非常高的准直度(在好的激光器中光线是“非常平行的”)。因此，激光可以通过一个透镜聚焦到衍射有限的光斑，而无需使用针孔。因此，大多数共聚焦显微镜没有照明针孔。光斑的质量取决于激光的光束质量。如果质量不够，可以插一个针孔。激光通常由光纤耦合到共聚焦显微镜上。这些纤维本身也充当针孔。

它是激光器的重点和高能量密度，使它们成为共聚焦显微镜的理想光源。激光的相干性不是共聚焦性能所必需的特征。这对光学设计师来说是一个挑战，因为它导致伪装的干扰模式，需要仔细的设计策略。

此外，传统激光器仅发出单色（激光 - “线”）的事实不是本身的，但是当需要多荧光成像和测量时，需要对复杂的多激光装置产生的需要。白光激光源特别优雅地解决了颜色问题。

大多数探测器都有相当大的敏感区域(pmt通常只有几平方厘米)。共焦光学需要点形传感。因此，光点检测必须通过在光束中插入一个小孔来实现。来自样品的光聚焦在这个针孔上，透射光被收集并记录下来。

由于衍射图案取决于NA和波长，因此强制检测针孔是强制性的。因此，当这些参数改变时，需要调整针孔大小。

当物镜发生变化时（通常伴随数值孔径NA）时，现代真正的共焦扫描显微镜自动改变针孔直径。因此，针孔通常被设计为双或多岩虹膜。

针孔的合适尺寸不仅取决于波长和数值孔径，还取决于显微镜中光学元件的内部放大倍数。

因此，在不同设计的显微镜中直接比较针孔直径不仅是不可取的，而且基本上是不正确的。如果针孔直径没有设置为最佳值，系统将不能执行良好的光学切片(即传输离焦模糊)或强度被不必要地切断，而没有获得进一步的光学切片质量(造成不必要的噪声图像)。