民用和商业照明领域的进展让显微镜所用的照明技术也不断更新。相比于普通光学显微镜，荧光显微镜对光源的要求更高。
荧光显微镜的主要原理是：光源的光经过激发片的过滤，得到激发光；激发光照射到样品上，样品受激发而发射出荧光；二向分光镜可以同时反射激发光，和透射荧光。
有些样品自身可以发出荧光；更多样品自身不能发荧光，但是经过染色后，也可以发出荧光。只有对特定波长的入射光，这些染色剂才能发出荧光。因此作为荧光显微镜的光源，首先需要满足染色剂的波段要求。其次，由于荧光相对于入射光较为微弱，因此光源需要有足够高的亮度。
常用的荧光光源有汞灯、氙灯、激光和LED。传统光源具有如下特点:
汞灯 | 优点 | 多个谱峰，非相干光源，价格合理，发光表面紧凑 |
汞灯 | 缺点 | 发热过多，寿命短，产生臭氧，需要激发片和发射片，难以调节 |
氙灯 | 优点 | 宽光谱，非相干光源，价格合理，发光表面紧凑 |
氙灯 | 缺点 | 发热过多，寿命较短，产生臭氧，需要激发片和发射片，难以调节 |
激光 | 优点 | 单色谱线，每条谱线的功率高，相对长的寿命，发光表面紧凑 |
激光 | 缺点 | 发热过多，价格高，相关光源，需要发射片，需要高电压，难以调节 |
相比传统光源，LED具有诸多优势。如长寿命、发热少、非相关光源、低电压运行。在使用上，LED光源可以即开即关，而不影响其寿命，一通电马上就能达到全光强，不像传统光源那样需要长时间的预热。
当使用单色LED时，激发片就不是一定需要的了，这样设计出来的荧光显微装置结构可以更简单。如果样品只有一种荧光，而且没有自发荧光干扰，那么发射片也可以省略。
按照“海兹定律”，每经过10 年，LED输出流明将提升20倍，同时LED的成本价格将降1/10。在这种趋势下，LED光源成为荧光显微镜的主流光源是不可避免的。
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