雙光子顯微鏡雙光子吸收/激發(fā)技術的原理：在強光激發(fā)下，分子同時吸收兩個光子，從基態(tài)躍遷到兩倍光子能量的激發(fā)態(tài)的過程。兩個光子可以是相同波長的，也可以是不同波長的，但必須是同時吸收（兩個光子到達被激發(fā)分子的時間間隔小于1飛秒）。可以這樣理解，先吸收一個光子的能量躍遷到一個虛擬的中間態(tài)，然后再吸收一個光子的能量躍遷到激發(fā)態(tài)。

　　雙光子顯微鏡相對于共聚焦等其他顯微鏡的優(yōu)點：

　　雙光子顯微鏡光損傷小：由于雙光子顯微鏡使用的是可見光或近紅外光作為激發(fā)光源，這一波段的光對活體細胞和組織的光損傷小，適用于長時間的研究；

　　雙光子顯微鏡穿透能力強：相對于紫外光，可見光和近紅外光都具有更強的穿透能力，因而受生物組織散射的影響更小，解決對生物組織中深層物質(zhì)的層析成像研究問題；研究表明，共聚焦熒光成像的成像深度一般在50微米左右，而雙光子顯微鏡的成像深度可達1000微米；

　　雙光子顯微鏡高分辨率：由于雙光子吸收截面很小，只有在焦平面很小的區(qū)域內(nèi)可以激發(fā)出熒光，雙光子吸收局限于焦點處的體積約為波長3次方的范圍內(nèi)。