従来のレーザー損傷耐性の評価は、レーザー光を直接材料に照射して破壊しなければ計測できないため、レーザーシステムに実装する光学材料の品質検査方法としては用いることができない。さらに、レーザー照射条件、閾値解析など専門的な知識を必要とするため、光学材料の分光透過率や干渉透過波面などを計測するのと同様な市販装置は存在していない。一方、高純度光学材料の開発・製造では、製造条件に対する材料のガラス化、結晶化などのメカニズムを解明するために、材料内部の欠陥や不純物分布などの品質を３次元で高精細にイメージングできる評価手法の確立が求められているが実用には至っていない。そのため、分光透過率、透過干渉波面計測、組成・不純物分析などの複数の評価手法を用いて品質や均一性の評価を行っている。しかし、分光透過率、透過干渉波面計測などの評価手法では、光学材料を透過してくる微弱光を利用しているため、光が透過した部分の情報が積分された形で得られる。材料品質が優れた高純度光学材料の場合、品質の違いは測定精度の誤差と区別がつかないのが現状である。また、組成・不純物分析などの手法では検出限界以下の数値が得られていても、レーザー光を照射すると容易に損傷が発生する場合もある。

これらの技術的課題を解決可能とするレーザー損傷耐力を非破壊で計測する方法として、レーザー損傷の初期過程で重要な役割を果たす非線形吸収に着目した。材料の吸収端に近いレーザー光の損傷過程では、多光子吸収（非線形吸収）によって自由電子が発生・増殖し材料への運動エネルギーの移動が起こる。レーザー損傷における非線形吸収の役割に関する理論的な研究は古くから行われており、さまざまな光学材料について吸収係数などの物性値が報告されている。しかしながら、損傷理論、あるいは物性計測に関係したものがほとんどで、材料の品質評価まで言及した報告はない。これまでに、材料の透過限界波長に対応したバンドギャップエネルギーの半分よりも大きなフォトンエネルギーをもつレーザー光を利用すれば、非線形吸収がレーザー損傷の発生の支配的な要因で、材料品質（レーザー損傷耐性）と二光子吸収量の相関関係を初めて見いだすことに成功している。本研究では、光学材料に対して材料を損傷させない強さのレーザー光を用いて、品質に応じた非線形吸収量とレーザー損傷耐性の相関関係を明らかにし、さまざまな光学材料についてデータベースを作成し、実用的な品質評価技術として確立している。