光学是研究光的行为和性质的学科，其中线性与非线性现象是光学研究的重要领域。线性现象是指光在传播过程中，其振幅与频率成正比，当光强和光的频率达到一定程度时，光的传播将逐渐远离线性传播的形式，转变为更为复杂的非线性过程。
在光学中，非线性现象是指光与物质相互作用时，光的强度、频率和相位等性质发生变化，这些变化不能简单地用线性叠加原理来描述。在非线性光学中，光和物质之间的相互作用机制成为研究的关键点，这涉及到光子与原子、分子等微观粒子的相互作用以及物质的非线性极化响应等。
一种常见的非线性现象是激光波动的效应。激光是一种高度相干的光源，其波前可以保持稳定的相位关系。当激光通过某些非线性介质时，由于介质的非线性响应，激光的波形会发生改变，出现频率转换、波形转换等复杂现象。这种非线性响应可以用于实现光频转换、光学开关、光学放大等功能，为现代光学和光电子学的发展提供了新的思路和方法。
除了激光波动效应外，还有许多其他的非线性现象，如光学克尔效应、光学双稳态、光学混沌等。这些现象都是光与物质相互作用的结果，其研究有助于深入了解光的本质和特性。
在应用方面，非线性光学在很多领域都有广泛的应用，如光通信、光学信息处理、光学检测、光学测量等。利用非线性光学可以实现高速、高精度的光学控制和调节，为现代信息技术的发展提供了强有力的支持。
光学中的非线性现象是光与物质相互作用的重要表现形式，其研究有助于深入了解光的特性和规律。随着科学技术的发展，非线性光学将会在更多的领域得到应用和发展。
