Absorção de dois fótons
A absorção de dois fótons é um processo óptico não linear que corresponde à absorção simultânea de dois fótons, que podem ser tanto de frequências idênticas quanto diferentes. Nesse caso, um elétron é excitado de um estado de menor energia até um estado eletrônico de maior energia. A diferença de energia entre os dois estados energéticos envolvidos na transição é igual à soma das energias dos dois fótons.
O fenômeno de absorção de dois fótons foi previsto teoricamente por Maria Goeppert-Mayer, durante seu doutoramento em 1931, mas verificado experimentalmente apenas após a demonstração do primeiro laser em 1960 por Theodore Harold Maiman, que possibilitou a obtenção de luz coerente e de alta intensidade. Tal fenômeno ocorre apenas quando a densidade de fótons por unidade de tempo é alta, o que pode ser obtido por meio da focalização de lasers de pulsos ultracurtos. Nesse caso, a intensidade da radiação atinge valores da ordem de gigawatts por centímetro quadrado. Portanto, sob essas condições, o elétron faz uma primeira transição devida à absorção de um fóton para um nível intermediário virtual, que surge da interação do campo com o material. É necessário que mais um fóton seja absorvido dentro de um intervalo de tempo Δ t ′ {\displaystyle \Delta t'} dado pelo princípio da incerteza de Heisenberg, tal que Δ t ′ ∼ ℏ / ( 2 Δ E ) {\displaystyle \Delta t'\sim \hbar /(2\Delta E)} , em que Δ E {\displaystyle \Delta E} é a diferença de energia entre o nível virtual e o próximo nível real do material.
