对生物细胞等弱吸收样品的成像研究是生物医学领域的一个重要研究方向，由于细胞样品具有无色透明的特性，对入射光的吸收很小，但有一定的相位变化，普通的光学显微镜无法对其清晰成像，而定量相位成像有效地弥补了这一缺陷。定量相位成像是一种具有无需染色、非侵入、无损等优点的新兴光学成像方法，通过测量样品的相位分布不仅实现清晰成像，还能对样品做定量分析。基于共光路的定量相位成像方法除了具有以上优点外，还具有高稳定性、高分辨率等优势。　　本文对相衬法在弱吸收样品的定量测量和定性观察两个方面的应用做了深入分析研究，并在实验中进行相关理论验证。　　首先介绍了定量相位成像的基本原理，包括干涉图样获取、相位信息提取以及解包裹运算。对两种典型的定量相位成像方法:光栅衍射干涉定量相位成像方法和共光路相移干涉技术，分析了存在的不足，提出解决方法，进行模拟实验验证，并两种方法进行比较分析。　　推导了相衬法实现定量相位成像的理论公式，再进行仿真实验研究，验证其可行性。搭建实验光路，制作相位板，首先选择单模光纤作为研究对象，获取干涉图样，再根据理论分析提取被测样品相位信息，最后使用解包裹算法对样品进行相位恢复。实验结果表明该方法能实现对光纤的相位成像。为验证测量数据的可靠性，采用全息干板乳胶膜作为被测样品，使用干涉测量和扫描成像系统对其进行定量测量，再与相衬定量测量系统所获取相位信息进行对比分析，结果表明两种方法获取的相位分布能良好的吻合，说明相衬定量成像方法具有一定的可靠性。　　相衬法在透明样品的定性观察方面发挥巨大的作用，但现有的研究常对样品做弱相位近似，即物体的相位远小于1，这与实际情况明显不符。另外，实验环境中的杂散光对成像质量具有明显影响，而这方面的研究同样较少。为此，据成像衬比度的定义，分析了背景光存在下的相衬法成像的衬比度与相板相移量、透过率的关系，以及背景光对衬比度和透过率的影响。由此得到了相板最佳相移量与物体位相分布的关系式;随着背景光的增大，相板的最佳透过率增大，而像的衬比度减小。对理论分析结论进行相关的实验验证。实验结果表明:在背景光存在下，相板的相移量、透过率均存在最佳值。