完整细胞中多种生物分子的时空实时单分子检测与跟踪技术的发展，对生命过程中分子行为的研究具有重要意义。 但是，有限的景深是传统显微镜的主要缺点，它妨碍了对完整细胞中多个分子的观察和跟踪。 基于波前编码原理，设计和制造了一种新型衍射光学元件（DOE），该器件将畸变衍射光栅与双螺旋点扩展函数（PSF）相板结合在一起，从而可以同时执行多平面成像介绍了双螺旋PSF并实现了扩展的景深。 在基于新型DOE的自建显微镜系统上进行的实验表明，景深可以达到12μm。 实验结果与理论预测吻合良好，证明了该方法的可行性