雙光子顯微鏡的架構一般皆包含三部分：飛秒（fs）等級之脈衝式雷射、高集光效率的顯微鏡系統、高敏感度的光電轉換系統。雷射通常使用鈦-藍寶石雷射，經過兩面反射鏡以在x-y平面上移動聚焦點。
雙光子激發所得到的螢光由高NA值的水鏡收集；此物鏡的有效工作距離同時也大約限制了可能的觀測深度。物鏡與樣品間的相對高度以壓電晶體控制以快速移動。zui后將物鏡收集到的螢光通過分光鏡、光纖，進入光電倍增管，光電倍增管轉換出的訊號交由電腦重組出三維的影像。
 JDG-S1數字式立式光學計技術參數：
1、被測件zui大長度：180mm
2、直接測量范圍：≥±0.1mm
3、zui小顯示值：0.1 μm
4、測量力（2±0.2）N
5、示值變動性：0.1 μm
6、zui大不準確度：±±0.25 μm
7、讀數方式：數字顯示
8、zui大測量誤差：±（0.5 L/100） μm L是被測長度,以mm計
9、體積：300*170*410mm
10、重量：18kg

JDG-S1數字式立式光學計標準配件：
1、可調帶筋園臺
2、可調園平臺
3、帶筋固定方臺
4、平面測帽 Ф2
5、平面測帽 Ф8
6、小球面測帽
7、刃形測帽

生物組織顯像所使用的螢光分子
雙光子螢光顯微用于生物組織顯像時所使用的螢光分子分為兩種：自體螢光與外加螢光。

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