自從1961年發(fā)現(xiàn)激光倍頻現(xiàn)象以來，至今已有40余年的時間。在此期間，激光的優(yōu)異特性、激光與物質(zhì)相互作用的特點導(dǎo)致了非線性光學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。當(dāng)光波在非線性介質(zhì)中傳播時，會引起非線性電極化，導(dǎo)致光波之間的非線性作用，高強(qiáng)度的激光所導(dǎo)致的這類作用更加顯著，這種與光強(qiáng)相關(guān)的光學(xué)效應(yīng)，稱為非線性光學(xué)效應(yīng)。研究這些非線性光學(xué)效應(yīng)的理論，即稱為非線性光學(xué)。

非線性光學(xué)的研究內(nèi)容可概括為兩方面：

1）非線性光學(xué)現(xiàn)象與效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，內(nèi)在機(jī)理和規(guī)律性的研究。主要的非線性光學(xué)現(xiàn)象有如下三種：

①在線性介質(zhì)中傳播的各光波間相互耦合而呈現(xiàn)的倍頻、和頻、差頻、四波混頻、受激拉曼散射與布里淵散射等；

②介質(zhì)在光場作用下由于折射率的變化引起光束的自聚焦、光束自陷及光雙穩(wěn)效應(yīng)和感應(yīng)光柵等；

當(dāng)共振介質(zhì)在超短脈沖作用下，產(chǎn)生的光學(xué)參量振蕩、飽和與反飽和吸收、多光子吸收、光子回波和自由感應(yīng)衰減等。

2）非線性光學(xué)材料與技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。例如：倍頻技術(shù)在激光核聚變研究中的應(yīng)用、光學(xué)相位共扼技術(shù)在改善激光光束質(zhì)量中的應(yīng)用、自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)、集成光學(xué)、光學(xué)信息存儲與實時全息顯示技術(shù)、光學(xué)孤子通信技術(shù)等。