Zusammenfassung Optische Uhren nutzen die Anregung eines optischen Referenzübergangs mit kleiner natürlicher Linienbreite in gespeicherten und lasergekühlten Atomen oder Ionen als „Pendel“. Bei Einzelionenuhren wird ein Ion in einer Hochfrequenzfalle gefangen, in einer Gitteruhr viele neutrale Atome in einem optischen Stehwellenfeld. Die erreichbare Genauigkeit hängt davon ab, wie gut verschiedene Störungen der Übergangsfrequenz unterdrückt oder korrigiert werden können. Gegenwärtig gibt es drei Systeme mit einer evaluierten systematischen Relativunsicherheit unterhalb von 1 ⋅ 10−17. Vergleichsmessungen mit hochgenauen optischen Uhren tragen zur Weiterentwicklung grundlegender physikalischer Theorien und der Metrologie bei. Die Vernetzung mehrerer optischer Uhren durch faseroptische Übertragungsstrecken führt auch zu neuen Anwendungen wie die relativistische Geodäsie.
Eine Nichtlinearität des Photoeffekts kann von einer Nichtlinearität der Anregung oder von einer Nichtlinearität der Transport Vorgänge, beim inneren Photoeffekt insbesondere von der Rekombination herrühren. Letzteres ist gewöhnlich zu berücksichtigen, wenn die Bedingung schwacher Anregung verletzt ist. Die Anregung kann nichtlinear werden durch die Rückwirkung der geänderten Besetzungszahlen auf die Absorption, sie ist grundsätzlich nichtlinear bei allen Mehrquanten-Photoeffekten. Bei der Mischung zweier optischer Signale in einem linearen Photodetektor wird der quadratische Zusammenhang zwischen Intensität und Feldstärke ausgenutzt.