为了获得稳定性更好、能量更大的准分子激光输出脉冲，对合束方式提高输出脉冲能量稳定性的可行性进行了理论推导、模拟实验以及合束实验研究。从理论推导得知，当激光输出脉冲能量符合正态分布时，多台激光器合束可以降低输出能量相对标准差。对三台输出脉冲能量分布特性符合正态分布的准分子激光器进行合束模拟实验研究，每台输出脉冲能量平均值约为153 mJ，脉冲能量相对标准差约为1%。两台准分子激光器合束时得到输出脉冲能量平均值为305 mJ、能量相对标准差为0.7%的准分子激光脉冲。三台准分子激光器合束时可以得到输出能量平均值为458 mJ、能量相对标准差为0.6%的准分子激光脉冲。使用两台准分子激光器进行三次实际合束实验，其中两台准分子激光器三次合束分别输出能量平均值约为355、350、330 mJ，相对标准差为1.3%、1.2%、1.4%的激光脉冲；三次合束后分别得到能量平均值为687、694、646 mJ，相对标准差为0.86%、0.79%、0.83%的激光脉冲。模拟实验以及合束实验都表明，合束后的能量相对标准差均小于单台能量相对标准差，即合束提高准分子输出脉冲的稳定性。因此，当单台准分子激光输出脉冲能量符合正态分布且平均能量相当时，多台合束可以有效提高激光输出脉冲的能量稳定性。

光切片图像的质量与使用的重构算法直接相关，传统的均方根算法虽然简洁，但在原始图像信噪比和条纹对比度不高时重构效果不佳，得到的三维重建结果并不理想。针对该问题，提出一种去背景和去卷积相结合的光切片方法。与传统均方根算法相比，该方法能有效减少残留条纹，提高微小细节的可见性。实验搭建了一套基于数字微镜器件的结构照明显微系统，以小鼠肾脏细胞、牛肺动脉内皮细胞等为样品进行了光切片实验。实验结果表明，该方法能获得更好的光切片和三维成像效果。

生鲜牛乳中的体细胞数量是判断奶牛是否患有乳房炎的重要依据。针对牛乳在取样过程中细胞贴壁沉降等原因造成体细胞分布不均匀，从而导致体细胞计数不具有代表性的问题，文中提出了一种基于九宫格型微流控芯片使体细胞分布均匀并提升计数准确率的方法。首先在Comsol仿真的基础上制备了九宫格型微流控芯片，提高了细胞分布的均匀度。其次研制了集染色、搅拌于一体的负压进样系统，保证在进样过程中持续保持体细胞分布的均匀度和不受空气的污染。并配合芯片研制了微型显微成像系统，对芯片的九个观测腔拍摄图像。最后通过图像处理的方法对体细胞进行计数，并判断奶牛乳房的健康状况。实验结果表明，每组九张图像体细胞数量的标准差系数均小于等于1.61%，系统计数准确率可达到99.23%。该研究方法为奶牛乳房炎的检测与预防奠定了基础。