מהי מיקרוסקופיה פלואורסצנטית דו-פוטונים
העיקרון הבסיסי של עירור שני פוטונים הוא: במקרה של צפיפות פוטון גבוהה, מולקולות פלואורסצנטיות יכולות לספוג שני פוטונים באורך גל ארוך בו-זמנית, ולפלוט פוטון באורך גל קצר יותר לאחר תקופה קצרה של מה שנקרא חיי מצב מעורר. . ; האפקט זהה לשימוש בפוטון שאורך הגל שלו הוא חצי מאורך הגל הארוך כדי לעורר מולקולה ניאון. עירור שני פוטונים דורש צפיפות פוטון גבוהה. על מנת לא לגרום נזק לתאים, מיקרוסקופיה דו-פוטונים משתמשת בלייזרים פולסים בעלי אנרגיה גבוהה. ללייזר שפולט לייזר זה יש אנרגיית שיא גבוהה ואנרגיה ממוצעת נמוכה, רוחב הפולסים שלו הוא רק 100 פמט-שניות, ותדירותו יכולה להגיע ל-80 עד 100 מגה-הרץ. כאשר משתמשים בעדשת אובייקטיבית בעלת צמצם מספרי גבוה למיקוד הפוטונים של הלייזר הדופק, צפיפות הפוטונים בנקודת המוקד של עדשת האובייקטיבית היא הגבוהה ביותר, ועירור שני הפוטונים מתרחש רק בנקודת המוקד של עדשת האובייקט. למיקרוסקופ שני-פוטונים אין צורך בחריר קונפוקאלי, מה שמשפר את יעילות זיהוי הקרינה.
בתופעות פלואורסצנטיות כלליות, עקב צפיפות הפוטונים הנמוכה של אור העירור, מולקולת ניאון יכולה לספוג רק פוטון אחד בו-זמנית, ולאחר מכן לפלוט פוטון ניאון דרך מעבר קרינתי, שהוא פלואורסצנטי פוטון בודד. עבור תהליך עירור הקרינה באמצעות לייזר כמקור האור, עשויה להתרחש פלואורסצנטיות דו-פוטונים או אפילו רב-פוטונים. בשלב זה, עוצמת מקור האור העירור בשימוש גבוהה, וצפיפות הפוטונים עומדת בדרישות של מולקולות ניאון הקולטות שני פוטונים בו-זמנית. בתהליך השימוש בלייזר כללי כמקור אור עירור, צפיפות הפוטונים עדיין לא מספיקה כדי לייצר את תופעת בליעת שני הפוטונים. בדרך כלל, נעשה שימוש בלייזר דופק של פמט-שנייה, וההספק המיידי שלו יכול להגיע לסדר גודל של מגה וואט. לכן, אורך הגל של הקרינה של שני פוטונים קצר יותר מאורך הגל של אור עירור, השקול להשפעה שנוצרת מעירור במחצית מאורך גל העירור.
