本实用新型实施例提供一种多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜。其中，上述多路荧光收集装置包括双通道荧光收集模块、照明复用模块和成像复用模块，其中双通道荧光收集模块同步汇聚照明复用模块和成像复用模块收集到的双光子荧光信号和二次谐波信号后，转换为相应的电信号。本实用新型实施例提供的多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜采用模块化组合，通过照明复用模块和成像复用模块中的光纤复用功能，采集远端内窥镜探测装置前的双光子荧光信号和二次谐波信号，并同步汇聚到双通道荧光收集模块，使得双通道荧光收集模块收集大部分双光子荧光信号和二次谐波信号，以实现更加准确的细胞结构成像。