双光子吸收是一个光与介质能量交换的耗散过程,在单位时间,

　　单位体积内光与介质相互交换的能量表示为： dW/dt = [8π2ω/n2c2N]Im(χ(3)) 双光子吸收过程中光与介质在单位时间、单位体积中的能量交换与入射光的强度平方成正比,

　　因为 dnp/dt = σ TPANF2 而 dW/dt = (dnp/dt)hν dnp/dt是单位时间内吸收的光子数,N是介质中发生双光子跃迁的分子密度,

　　F是光通量,所以, σ TPA = [8π2ω/n2c2N]Im(χ(3)) σ TPA即双光子吸收截面-标度双光子吸收的强度,其单位为cm4.sec.photon-1.其中h为普朗克常数,ν是入射光的频率,n是介质折射率,c是光速.

　　由上式可见它们的关系是双光子吸收截面与三阶非线性光学系数的虚部成正比.