对于脑科疾病治疗手段的研究和人工智能发展的需求,使得人们亟需弄清楚大脑的工作模式。虽然人脑的研究手段已经很多,但是只有使用光学显微成像技术对大体积神经组织进行亚微米分辨率的研究,仔细研究各个神经元之间的连接和相互作用,才能更加深刻揭示神经网络系统的工作模式。为此,人们使用鼠脑作为模型,研究大脑的神经元连接以及工作模式。荧光蛋白标记技术是一种重要的神经示踪方法。武汉光电国家实验室开发出了一种基于线扫描和化学层析技术的荧光显微光学断层扫描成像系统(TDI-fMOST),其采用Stage-scan的成像模式,系统较其他系统更加稳定,成像速度也比现有的荧光成像系统速度快。但是要使其改造成三色成像系统,还有许多工作要做。本文针对快速线扫描荧光成像系统特点,分析了三通道成像扩展的光路和机械设计要求,设计并实现了可连接三个TDI-CCD进行同步成像的紧凑的三通道成像模块。作者分析了多通道成像模块对滤光片光谱范围,表面平整度等的特殊要求,进行了实验验证,并通过选型和固定结构设计保证了成像质量。最后本文对三通道成像系统进行了测试,应用于成像系统中,通过标准样品和生物样品成像实验,验证了系统的可用性。