當(dāng)高強(qiáng)度的光通過介質(zhì)傳播時(shí)，會(huì)引發(fā)非線性效應(yīng)，其中最簡(jiǎn)單的是克爾效應(yīng)。這種效應(yīng)可以被描述為光的強(qiáng)度對(duì)折射率的一個(gè)成比例的變化，通常是增加。這里涉及到的非線性折射率系數(shù)n2，其常用單位是m2/W或cm2/W。這個(gè)系數(shù)通常是通過測(cè)量線性偏振光得到的。在非雙折射晶體中，圓偏振下的非線性折射率系數(shù)會(huì)相對(duì)較小。

當(dāng)光強(qiáng)極高時(shí)，上述的非線性折射率系數(shù)的方程可能需要更高階的校正。例如，需要一個(gè)與折射率平方成正比的項(xiàng)，其系數(shù)為負(fù)，以使得克爾效應(yīng)達(dá)到飽和狀態(tài)。除了克爾效應(yīng)（純粹由電子非線性引起），電致效應(yīng)也會(huì)顯著影響非線性指數(shù)的值。在這種情況下，光束的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生密度變化（聲波），這會(huì)通過光彈性效應(yīng)影響折射率。這一機(jī)制涉及顯著的時(shí)間延遲，因此僅適用于較慢的功率調(diào)制，不適用于超短脈沖。在光纖中，這種低速的電致伸縮貢獻(xiàn)通常是克爾效應(yīng)的10-20%。

對(duì)于透明的晶體和玻璃，n2的值通常為10-16 cm2/W到10-14 cm2/W。例如，石英光纖在大約1.5um的波長(zhǎng)下，其非線性折射率系數(shù)較低，為2.7×10-16 cm2/W。而一些硫化玻璃的非線性折射率系數(shù)則是其數(shù)百倍甚至更高。半導(dǎo)體材料也具有較高的非線性折射率系數(shù)。研究表明，非線性折射率系數(shù)與帶隙能量的四次方的倒數(shù)成正比，同時(shí)還取決于測(cè)試光的波長(zhǎng)。非線性折射率系數(shù)也可以是負(fù)的，表現(xiàn)為自散焦非線性效應(yīng)，特別是在光子能量高于帶隙能量的70%時(shí)。

具有高的非線性折射率系數(shù)的材料通常具有較小的帶隙能量，因此往往表現(xiàn)出更強(qiáng)的雙光子吸收（TPA）。在電信系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換等應(yīng)用中，這可能會(huì)帶來不利影響。樣品的非線性折射率系數(shù)通常利用z掃描技術(shù)測(cè)量，這是基于克爾透鏡的自聚焦效應(yīng)的。光纖的非線性可以通過測(cè)量自相位調(diào)制產(chǎn)生的頻譜展寬來量化。但是需要注意的是，在非保偏光纖中光的偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，可能會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。同時(shí)這種測(cè)量結(jié)果是光纖纖芯和包層材料特性的平均值。

噸每年（t/a）是表示產(chǎn)量的單位，其中“t”代表噸，“a”代表年。這個(gè)單位常用于描述工業(yè)生產(chǎn)能力。例如，一個(gè)處理能力為100萬t/a的催化裂化裝置意味著該裝置每年能處理100萬噸的原料。在環(huán)境評(píng)估報(bào)告中，噸每年單位也用于描述排放量。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)量通常指的是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的收獲物的量，如稻谷、小麥、水果等，不包括秸稈等非經(jīng)濟(jì)部分。生物學(xué)產(chǎn)量包括具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的整個(gè)有機(jī)體的量。生態(tài)學(xué)中，生產(chǎn)力的指標(biāo)包括生物量和生產(chǎn)量。

雙光子吸收是光與介質(zhì)能量交換的耗散過程。在單位時(shí)間和單位體積內(nèi)，光與介質(zhì)之間的能量交換與入射光強(qiáng)度的平方成正比。這個(gè)過程涉及到雙光子吸收截面，它是一個(gè)標(biāo)度雙光子吸收強(qiáng)度的參數(shù)，單位為cm4.sec.photon-1。其中涉及到普朗克常數(shù)、入射光的頻率、介質(zhì)的折射率和光速等多個(gè)參數(shù)。