Tot 1992 konden microscopen alleen licht focussen in het transversale vlak, maar niet in de richting van voortplanting. Dat jaar was het experimenteel bewezen dat de spotgrootte verder langs de optische as kon worden gereduceerd door niet een, maar twee objectieve objectieven tegelijkertijd te gebruiken. Dit resulteert is een resolutie die tot zeven maal beter is dan de conventionele resolutie. Er kan een bijna sferische spot met een typische diameter van 100-150 nm worden verkregen. Deze techniek wordt 4π-microscopie genoemd omdat deze de theoretische maximale ruimtehoek van de microscoop vergroot, voor zowel lichtexcitatie als -collectie, van 2π tot 4π steradialen. 4π-microscopie wordt reeds lang gebruikt om de optische resolutie in fluorescentiemicroscopie te verbeteren. De benadering is echter niet beperkt tot fluorescentiemicroscopie —we demonstreren in dit proefschrift dat het vergelijkbare voordelen kan bieden voor Raman-microscopie. We ontwikkelden een 4π Raman-microscoop met betere ruimtelijke resolutie en een verbeterd Raman-signaal in vergelijking met standaard spontane Ramanmicroscopie.