分辨率是反映成像系统性能的一个非常重要的指标。理想成像系统的分辨率通常受到衍射极限的限制，利用衍射光学的技术与器件，能够突破衍射极限的限制，从而实现光学超分辨。目前，在单色光照明条件下超分辨衍射器件(DSE)的设计方法，国内外已有较为深入的研究，而对于使用超短脉冲激光作为照明光源的双光子荧光扫描显微术领域，适用的超分辨衍射器件设计方法却鲜有研究报道。 双光子荧光扫描成像系统主要由脉冲激光成像系统和荧光成像系统构成，其中，前者是整个显微系统实现超分辨的关键之处，对此，本论文围绕脉冲激光成像系统开展了相应的超分辨衍射器件设计方法的研究，主要研究工作如下： 1．从基尔霍夫衍射公式出发，建立了描述脉冲激光成像系统中超分辨衍射器件对点扩散函数调制作用的理论模型，在该理论模型的基础之上，研究了不同条件(如脉冲宽度、透镜像差)下的脉冲光场的成像和超分辨特性，讨论了成像系统和超分辨衍射器件的各种属性对脉冲光场的空间分辨能力的影响。 2．结合已获得的脉冲光场成像特性，参考Toraldo形式的优化设计方法，提出了实现脉冲光成像系统光学超分辨衍射器件的设计方法，以求在空间横向和轴向分辨率方面，最大限度地缩小主瓣尺寸G、提高中心强度(或Strehl比S)，同时降低最高旁瓣强度M,从而获得较优的空间超分辨性能；针对较理想的脉冲光场条件(较宽脉冲，无像差)，提出了能减少计算量的替代设计方法。 3．运用所提出的优化设计方法，计算得到空间横向和轴向超分辨衍射器件的设计实例，并将实例的分辨特性予以列表比较，证明本论文提出的脉冲光成像系统超分辨衍射器件设计方法是可行的和有效的。