非线性成像技术是一种行之有效的工具，其通过提供独特的数据来帮助生物学家将特定的分子活动与细胞乃至整个生物体的功能和结构紧密联系起来。目前有两大主要发展趋势影响着可调谐超快激光器的设计，以实现在衍射极限或近衍射极限情况下的非线性显微成像：第一是需要更长的波长来实现更深度的成像和更少的光损伤；第二是使用更加灵活的系统来支持多模式成像。同时，系统灵活性不但能减少实验的建立时间，而且还能令激光器的价值最大化。

　　更宽的调谐范围和更长的激发波长

　　非线性成像能够受益于超快激光光源更宽的调谐范围，尤其是在长波长区域。更宽的调谐范围能够支持荧光体-染料、指示剂和荧光蛋白的样品需求，这些样品在尖端生物学领域的应用不断增加。此外，对于二次谐波和三次谐波成像而言，更宽的调谐范围能够使这些成像技术工作在一个更加合适的波段，而这一波段正好能够与其他实验参数和限制相匹配。最为重要的是，扩展超快显微镜激光器的调谐范围到更长波长，使得对更深层次组织的成像成为可能（见图1）。

　　图1：更长的波长实现更深层次的组织成像。图中小鼠脑部毛细血管的MPE照片，是利用AlexaFluor568和相干公司的ChameleonVisionII激光器实现的双光子激发成像。