A dispersão Raman espontânea geralmente produz sinais fracos, resultando em sensibilidade limitada. O mesmo comportamento é observado com TERS. Mesmo com uma grande amplificação de sinal, que pode chegar a 10⁶, a seção de choque permanece baixa e a relação sinal-ruído permanece abaixo de 100, com um máximo de milhares de contagens por segundo no detector.
Uma melhoria de sinal de muitas ordens de magnitude pode ser obtida por Espalhamento Raman Coerente (CRS), que requer dois pulsos sincronizados, o de Bombeamento (frequência ωp) e o de Stokes (frequência ωs), com sua diferença de frequência ajustada a uma vibração molecular Raman-ativa Ω = ωs − ωp para excitá-la coerentemente 27. No Espalhamento Raman Anti-Stokes Coerente (CARS) 28-30, detecta-se o sinal Anti-Stokes em ω como = 2ωp − ωs, enquanto no Espalhamento Raman Estimulado (SRS) mede-se a amplificação do pulso de Stokes (e a depleção simultânea do pulso de Bombeamento) por meio da emissão estimulada de um estado virtual para o estado vibracional sondado. As técnicas CARS e SRS, cada uma com suas vantagens e desvantagens, possibilitaram a obtenção de imagens vibracionais com velocidade sem precedentes, chegando à taxa de vídeo, mas até agora apenas no campo distante, com resolução espacial limitada pela difração de ≈ 200-300 nm.
O desenvolvimento da técnica TE-CRS 31 (Espalhamento Raman Coerente Aprimorado pela Ponta) é particularmente interessante, visto que o aumento do sinal proporcionado pela ponta TERS deve ser proporcional ao fator de amplificação do campo local. A emissão estimulada na Espectroscopia Raman Aprimorada pela Ponta foi demonstrada recentemente; graças ao ganho estimulado de um bilhão de vezes em relação ao TERS convencional, a técnica STERS (TERS Estimulado) 32 abre caminho para aplicações de imagem ultrarrápidas no campo TERS, por meio de uma enorme melhoria no contraste da imagem e na sensibilidade de detecção.