光學顯微鏡的照明系統是其成像質量的關鍵，直接影響觀察效果和研究精度。根據照明方式、光路設計及應用場景，可分為以下六大類，并附市場主流技術與應用案例：
一、透射式照明系統
1. 臨界照明（Critical Illumination）
原理：光源經聚光鏡成像于物平面，相當于在樣品表面放置光源。
特點：光路簡單、光能利用率高，但光照均勻性依賴光源質量。
適用場景：低倍物鏡（如4×、10×）觀察均勻染色樣品。
2. 柯勒照明（K?hler Illumination）
原理：光源像成在聚光鏡前組，聚光鏡后組將光闌像投射到物平面，實現均勻照明。
特點：光照均勻，支持高倍物鏡（如100×油鏡），可調控數值孔徑與視場。
適用場景：細胞結構分析、半導體晶圓檢測。
二、落射式照明系統
1. 暗視場照明（Dark Field Illumination）
原理：環形光闌阻擋直射光，僅收集樣品散射光，形成“亮顆粒-暗背景”效果。
特點：增強微小顆粒對比度，分辨率提升30%-50%。
適用場景：金屬表面劃痕檢測、納米顆粒觀測。
2. 散射/反射照明（Scattered/Reflected Light）
原理：光源從樣品上方或側面投射，依賴表面反射/散射光成像。
特點：適配粗糙或高反射表面，支持多角度觀察。
適用場景：陶瓷裂紋分析、金屬金相組織觀察。
三、特殊照明技術
1. 偏光照明（Polarized Light）
原理：通過偏振片控制光波方向，增強材料各向異性特征。
特點：揭示晶體雙折射、聚合物取向結構。
適用場景：地質薄片分析、液晶材料研究。
2. 熒光照明（Fluorescence Illumination）
原理：特定波長光源激發樣品熒光標記，用于生物成像或材料分析。
特點：高靈敏度，支持多通道成像。
四、市場主流照明技術
技術類型 | 優勢 | 應用場景 |
LED照明 | 低功耗、長壽命、色溫可調 | 便攜式顯微鏡、教育場景 |
激光照明 | 高亮度、單色性好 | 共聚焦顯微鏡、納米材料研究 |
智能照明控制 | 自動優化光強、色溫 | 工業質檢、自動化檢測 |
五、選型建議
生物研究：柯勒照明+熒光模塊。
金屬檢測：暗視場照明+高NA物鏡。
工業質檢：環形光+同軸照明。
半導體檢測：激光照明+微分干涉（DIC）模塊。
通過匹配照明系統與樣品特性，可顯著提升顯微鏡的分辨率、對比度和檢測效率。
