光学显微镜的照明系统是其成像质量的关键，直接影响观察效果和研究精度。根据照明方式、光路设计及应用场景，可分为以下六大类，并附市场主流技术与应用案例：
一、透射式照明系统
1. 临界照明（Critical Illumination）
原理：光源经聚光镜成像于物平面，相当于在样品表面放置光源。
特点：光路简单、光能利用率高，但光照均匀性依赖光源质量。
适用场景：低倍物镜（如4×、10×）观察均匀染色样品。
2. 柯勒照明（Köhler Illumination）
原理：光源像成在聚光镜前组，聚光镜后组将光阑像投射到物平面，实现均匀照明。
特点：光照均匀，支持高倍物镜（如100×油镜），可调控数值孔径与视场。
适用场景：细胞结构分析、半导体晶圆检测。
二、落射式照明系统
1. 暗视场照明（Dark Field Illumination）
原理：环形光阑阻挡直射光，仅收集样品散射光，形成“亮颗粒-暗背景”效果。
特点：增强微小颗粒对比度，分辨率提升30%-50%。
适用场景：金属表面划痕检测、纳米颗粒观测。
2. 散射/反射照明（Scattered/Reflected Light）
原理：光源从样品上方或侧面投射，依赖表面反射/散射光成像。
特点：适配粗糙或高反射表面，支持多角度观察。
适用场景：陶瓷裂纹分析、金属金相组织观察。
三、特殊照明技术
1. 偏光照明（Polarized Light）
原理：通过偏振片控制光波方向，增强材料各向异性特征。
特点：揭示晶体双折射、聚合物取向结构。
适用场景：地质薄片分析、液晶材料研究。
2. 荧光照明（Fluorescence Illumination）
原理：特定波长光源激发样品荧光标记，用于生物成像或材料分析。
特点：高灵敏度，支持多通道成像。
四、市场主流照明技术
技术类型 | 优势 | 应用场景 |
LED照明 | 低功耗、长寿命、色温可调 | 便携式显微镜、教育场景 |
激光照明 | 高亮度、单色性好 | 共聚焦显微镜、纳米材料研究 |
智能照明控制 | 自动优化光强、色温 | 工业质检、自动化检测 |
五、选型建议
生物研究：柯勒照明+荧光模块。
金属检测：暗视场照明+高NA物镜。
工业质检：环形光+同轴照明。
半导体检测：激光照明+微分干涉（DIC）模块。
通过匹配照明系统与样品特性，可显著提升显微镜的分辨率、对比度和检测效率。
