双光子显微镜问世于上世纪90年代，是结合了激光共聚焦显微镜和双光子激发技术的产物。目前，双光子显微术以其大穿深、低光毒性、低光漂白等优点而被广泛应用于活体和活细胞/组织的成像观察。
传统的散装固体钛宝石激光器提供了第一种解决方案，而飞秒光纤激光器由于其已被证明的品质，近年来已逐渐成为钛宝石激光器的替代解决方案和附加选项，同时具有免维护，操作简单，长寿命等优势。在各种波长中，780nm、920nm、1030/1064nm是双光子显微常用波长，1300nm、1500nm、1700nm是三光子使用最多的波长。
光纤飞秒激光器通常采用全光纤设计，以增益光纤（掺镱、饵等元素）为增益介质借以半导体激光器作为泵浦源，利用被动锁模或非线性环形镜技术、色散控制等技术实现飞秒皮秒脉冲输出。法国Spark Laser公司ALCOR系列920nm飞秒激光器是目前市面上功率最高的，最高可达4W，甚至高于钛宝石可调谐激光器在该波长处的功率，已陆续交付国内一些客户使用，收到广泛一致好评。
