第二次高調波発生
P ( 2 ) = χ ( 2 ) E 2 = χ ( 2 ) E 0 2 cos 2  ω t = 1 2 χ ( 2 ) E 0 2 ( 1 + cos  2 ω t ) {\displaystyle P^{\left(2\right)}=\chi ^{(2)}E^{2}=\chi ^{(2)}E_{0}^{2}\cos ^{2}\omega t={\frac {1}{2}}\chi ^{(2)}E_{0}^{2}\left(1+\cos 2\omega t\right)}
ここに見られるように、χ ≠ 0である媒質においては照射した光の2倍の周波数で振動する双極子がE02に比例した大きさで発生する。つまり、これは、照射した光の2倍の周波数の光が発生することを意味する。 等方性の媒体(例えば気体や対称軸をもつ結晶)では、χ = 0であるため二次高調波発生はおこらない(ただし、三次高調波発生は起こりうる)。