定义
吸收，其中吸收系数取决于光强度。
在各种情况下，吸收过程是非线性的;这意味着吸收系数取决于光学强度（辐射通量）——要么只取决于瞬时强度（对于瞬时非线性响应），要么取决于不久的强度。
在某些情况下，只有非线性吸收，没有线性吸收：吸收系数随着强度的消失而消失。 在其他情况下，在低强度下有吸收，但吸收系数在高强度下升高或降低。 后一种情况（随着强度的升高而降低吸收系数）称为可饱和吸收。 它通常用于通过无源模式锁定或无源Q开关产生激光脉冲。
典型的非线性吸收过程是双光子吸收（TPA）。 在这里，两个光子的能量结合以激发单个电子进入更高的状态 - 例如高于半导体的带隙。 因此，即使单个光子的能量不足以穿过带隙，也可以存在吸收（在足够高的强度下）。 有效吸收系数与光学强度成正比。
同样，也存在多光子吸收过程，每个过程涉及两个以上的光子。 例如，这些与透明介质（如玻璃）中的激光材料加工相关。 激光能量的沉积只有在短光或超短光脉冲中才能达到的高峰值功率下实现。
