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

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。