المبدأ

إن منطلق وصف علم البصريات الحديث يعتمد على معادلات ماكسويل ، والتي هي عبارة عن وصف رياضي للأمواج الكهرومغناطيسية في تخلية الفراغ كما في المادة. في حال انتشار موجة كهرومغناطيسية في وسط ما، فإن الإلكترونات فيه تهتز وتتهيج وترسل أمواج داخلية أخرى. يمكن وصف ذلك من خلال إزاحة كهربائية كثافة التدفق الكهربائي

vec D varepsilon_0 vec E + vec P

حيث أن varepsilon_0 هو ثابت الحقل الكهربائي ، و vec E قيمة الحقل الكهربائي للموجة، و vec P كثافة الاستقطاب الاستقطاب الكهربائي . من أجل شدات منخفضة يمكن استخدام مبدأ التقريب بحيث يزداد الاستقطاب بشكل خطي مع الحقل الكهربائي.

vec P varepsilon_0 chi vec E

حيث أن chi هي قابلية كهربائية القابلية الكهربائية . لا يمكن تطبيق هذا التقريب من أجل شدّات مرتفعة، حيث أن الشدة تصبح حينها متناسبة إلى مربع قيمة الحقل الكهربائي ولا تصبح علاقة خطية.

vec P varepsilon_0 sum_n chi^ (n) vec E ^n varepsilon_0 [ chi^ (1) vec E + chi^ (2) vec E ^2 + chi^ (3) vec E ^3 + dots ight]

حيث أن chi^ (n) على العموم هو موتر موتّر الدرجات المرتفعة. إن معادلة موجية المعادلة الموجية للدرجات المرتفعة تكون على الشكل

( Delta - frac n^2 c^2 frac partial^2 partial t^2 ight) vec E mu_0 frac partial^2 partial t^2 vec P ^ NL

حيث Delta هو لابلاسي معامل لابلاس ، و < >n هو قرينة الانكسار قرينة انكسار الوسط، و < >c هي سرعة الضوء وvec P ^ NL هو مجموع الحدود اللاخطية للاستقطاب. شريط بوابات فيزياء تصنيف كومنز Nonlinear optics ضبط استنادي تصنيف بصريات لاخطية * البصريات اللاخطية (يرمز لها NLO من Nonlinear optics) هو فرع من بصريات البصريات الذي يصف سلوك موجة كهرومغناطيسية الأمواج الكهرومغناطيسية في نظام لاخطي الأوساط اللاخطية ، وهي الأوساط التي يستجيب فيها استقطاب (فيزياء) الاستقطاب العازل P بشكل لاخطي إلى حقل كهربائي الحقل الكهربائي E للموجة الكهرومغناطيسية. هذه الصفة اللاخطية تلاحظ فقط عند شدّات عالية للضوء مثل المتوفرة عند ليزر الليزر ، حيث لا ينطبق مبدأ التراكب . تطور فرع البصريات اللاخطية نتيجة اكتشاف مبدأ ازدواج التردد وذلك بعد اختراع الليزر.