以上的技术发展都使双光子显微镜在成像速度更快、分辨率更高和激发更有效等方面提高。而从传统的双光子显微镜发展到微型双光子显微镜更是使该技术得到质的飞跃。双光子显微镜创始人Denk[8]团队在2001年研制出第一代的微型双光子显微镜，为该方向奠定了理论基础。接着各个研究团队在微型双光子显微镜的分辨率和头戴重量等相关技术上不断改进更新[9-10]。2017北京大学的程和平院士团队[11]研制出新一代的微型双光子显微镜。见图1。该团队设计了新型920 nm空心光子晶体光纤和高速双轴微机电扫描仪等最新配件，最重要的是该微型双光子显微镜重量只有2.2 g，可以实现多探头佩戴和多颅窗不同脑区的长时间监测。并且这种微型双光子显微镜能研究更多样的动物行为，例如亲子护理、社交等社交行为或者进食和睡眠等自然行为。

    双光子吸收是指在强光激发下，递质分子吸收第一个光子达到虚能级之后，在飞秒时间内收第二个光子，获得足够的能量，从而跃迁到达激发态的过程。双光子吸收是目前在生物学标本中应用最为广泛的非线性光学效应。由于具有这种特殊的光学效应，双光子显微镜已经被运用到各个领域，包括从分子到网络，细胞到组织，离体到在体以及生理病理等多个层次。从细胞成像开始，Philippe Bousso等[12]通过双光子显微镜对胸腺培养物中的胸腺細胞发育和细胞接触进行了实时分析。接着，利用双光子显微镜技术具有成像深度深和光毒性低的特点 ......