非線性成像技術(shù)是一種行之有效的工具，其通過提供獨(dú)特的數(shù)據(jù)來幫助生物學(xué)家將特定的分子活動(dòng)與細(xì)胞乃至整個(gè)生物體的功能和結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系起來。目前有兩大主要發(fā)展趨勢(shì)影響著可調(diào)諧超快激光器的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)在衍射極限或近衍射極限情況下的非線性顯微成像：第一是需要更長的波長來實(shí)現(xiàn)更深度的成像和更少的光損傷；第二是使用更加靈活的系統(tǒng)來支持多模式成像。同時(shí)，系統(tǒng)靈活性不但能減少實(shí)驗(yàn)的建立時(shí)間，而且還能令激光器的價(jià)值最大化。

　　更寬的調(diào)諧范圍和更長的激發(fā)波長

　　非線性成像能夠受益于超快激光光源更寬的調(diào)諧范圍，尤其是在長波長區(qū)域。更寬的調(diào)諧范圍能夠支持熒光體-染料、指示劑和熒光蛋白的樣品需求，這些樣品在尖端生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加。此外，對(duì)于二次諧波和三次諧波成像而言，更寬的調(diào)諧范圍能夠使這些成像技術(shù)工作在一個(gè)更加合適的波段，而這一波段正好能夠與其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)和限制相匹配。最為重要的是，擴(kuò)展超快顯微鏡激光器的調(diào)諧范圍到更長波長，使得對(duì)更深層次組織的成像成為可能（見圖1）。

　　圖1：更長的波長實(shí)現(xiàn)更深層次的組織成像。圖中小鼠腦部毛細(xì)血管的MPE照片，是利用AlexaFluor568和相干公司的ChameleonVisionII激光器實(shí)現(xiàn)的雙光子激發(fā)成像。