Нелинейная оптика - раздел оптики, охватывающий исследования распространения мощных световых пучков в твердых телах, жидкостях и газах и их взаимодействия с веществом. Сильное световое поле изменяет оптические характеристики среды (показатель преломления, коэффициент поглощения), которые становятся функциями напряжённости электрического поля Е световой волны, т. е. поляризация среды нелинейно зависит от Е.
Начало современного этапа в развитии нелинейной оптики связано с созданием лазеров, которое открыло возможности изучения и использования нелинейных явлений фактически во всех областях оптики (представления о том, что законы линейной оптики носят приближённый характер и применимы лишь для не слишком сильных световых полей, существовали и до появления лазеров). С появлением лазеров оптика получила источники когерентного излучения большой мощности. С помощью импульсных лазеров можно получить интенсивности света I=107—109 Вт/см2. Мощные лазерные системы позволяют получить I=1016 Вт/см2. Напряжённости светового поля Е (I пропорциональна Е2) в таких пучках сравнимы или даже превышают внутриатомные поля. В таких световых нолях возникают новые оптические эффекты и существенно изменяется характер уже известных явлений.
