दो-फोटॉन अवशोषण विभिन्न दो-फोटॉन प्रक्रियाओं में से एक है। इस विशिष्ट प्रक्रिया में, दो फोटॉन एक साथ एक नमूने द्वारा अवशोषित किए जाते हैं। कोई भी फोटॉन सिस्टम की उपलब्ध ऊर्जा अवस्थाओं के साथ अनुनादित नहीं है। दो-फोटॉन अवशोषण गैर-प्रतिध्वनि रमन के समान प्रतीत हो सकता है, और वास्तव में इस घटना के कारण इसकी भविष्यवाणी की गई थी। संक्रमण को प्रेरित करने के लिए उच्च तीव्रता वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की आवश्यकता के कारण लेजर के आविष्कार का दो-फोटॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी के क्षेत्र पर बहुत प्रभाव पड़ा।
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