In den Material- und Werkstoffwissenschaften beziehen sich Anwendungen der nichtlinearen Optik auf Effekte, bei denen die Materialreaktion auf Licht nicht proportional zur Intensität ist. Dies ermöglicht Phänomene wie Frequenzverdopplung und optische Selbstfokussierung, die in Laseranwendungen, Signalverarbeitung und Sensorik genutzt werden. Experimente und Simulationen tragen zur Charakterisierung dieser komplexen Effekte bei.