1. Úvod - aproximace nelineárních systémů lineárními, notace nelineárních procesů pomocí komplexní reprezentace, mechanické kmity a neharmonický oscilátor. Vynucené kmitání nelineárních systémů a poruchová metoda řešení, šíření mechanických vln, lineární a nelineární vlna v neomezeném prostředí
2. Kvantové pojetí nelineárních procesů, statistický operátor, nestacionární poruchová teorie.
3. Interakční optické procesy v optice v dielektrickém prostředí, vektor polarizace, Helmholtzova vlnová rovnice vázaných vln, mikroskopický pohled na vektor polarizace: polarizovatelnost prostředí
4. Susceptibilita v klasickém pojetí, řád susceptibility, disperzní vlastnosti nelineárních susceptibilit, nelinearita 2. a 3. řádu, susceptibilita v anizotropním prostředí. Projevy obecných zákonitostí symetrie na tenzor nelineární susceptibility, optické krystaly.
5. Susceptibilita v kvantovém pojetí, lineární, kvadratická a kubická susceptibilita, nelineární rezonanční proces v dvouhladinovém prostředí.
6. Nerezonanční vazba vln v nelineárním prostředí, parametrická interakce, zákony zachování, fázové přizpůsobení vln, zachování počtu fotonů, Manley-Roweovy vztahy, fázový synchronismus a jeho typy,
7. třívlnový a čtyřvlnový proces.
8. Nelinearitami indukované změny indexu lomu
9. Samofokuzační a automodulační procesy v prostoru a čase, prostorový a časový soliton.
10. Elektrooptický jev. Fotorefraktivní jev, dvouvlnová a čtyřvlnová interakce ve fotorefraktivním prostředí.
11. Procesy nelineárního rozptylu světla, klasifikace rozptylu, spontánní a stimulovaný rozptyl, fyzika Ramanova a Brillouinova rozptylu
12. Optická fázová konjugace, holografický model, fázová konjugace generovaná nelineárními procesy
13. Nelineární absorpční jevy, rozšíření spektrální čáry, saturovatelná absorpce, dvoufotonová absorpce
14. Nelineární jevy krátkých impulzů.
15. Aplikace vybraných nelineárně optických jevů (SHG, THG, generace parametrických frekvencí, samofokuzace světla v gaussovském svazku, elekrooptická modulace a modulátory, aplikace nelineárních rozptylů, aplikace fotorefraktivního jevu, optické limitování a stabilizace svazku, optická bistabilita)

Literatura:

1. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, 6th edition, London, 1993.
2. I.G. Main, Kmity a vlny ve fyzice, Academia, Praha, 1990.
3. R.W. Boyd, Nonlinear Optics, 2nd edition, Academic Press, London, 2003.
4. B.E.A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, 1991; český překlad Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1995.
5. G.S. He, S.H. Liu, Physics of Nonlinear Optics, Word Scientific, Singapore, 1999.
6. Y.R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics. John Wiley & Sons, 2003.
7. P.N. Butcher, D. Cotter, The elements of Nonlinear Optics , Cambridge University Press, 1990.
8. J.W. Goodman, Intoduction to Fourier Optics, 2nd edition, McGraw-Hill, 1996.
9. P. Fiala, I. Richter, Fourierovská optika a optické zpracování signálů, Skriptum FJFI ČVUT, 2004.
10. P. Fiala, I. Richter, Fyzikální optika, 2. vydání, Skriptum FJFI ČVUT, 2005.
11. P. Chmela, Úvod do nelineární optiky I., Skriptum PF UP Olomouc, 1982.
12. R.L. Sutherland, Handbook of Nonlinear Optics ,2nd edition, Dekker, 2003.
13. J.V. Moloney, A. C. Newell, Nonlinear Optics, Westview press, 2004.