回折限界
遠方場イメージング技術は、照明の波長と比較すると大きいが微細構造を含む対象物を画像化するのに最も望ましい技術である。これには細胞が複数の波長に及ぶが分子スケールまでの構造を含む、ほぼ全ての生物学的用途を含む。近年、いくつかの技術が巨視的な距離にわたりサブ回折限界イメージングが可能であることを示している。これらの技術は普通回折限界を超える解像度を生成するために材料の反射光における光学的非線形性を利用している。
これらの技術の中で、STED顕微鏡は最も成功したものの1つである。STEDにおいては、最初に励起し、次に蛍光色素を消すために複数のレーザビームが使用される。より多くの光を加えると画像が明るくなくなる消光過程により引き起こされる照明に対する非線形応答は、色素分子の位置についてのサブ回折限界情報を生成し、高い照明強度を使うことができれば回折限界をはるかに超える解像度が可能となる。