吸收饱和是一个众所周知的非线性光学效应，通常用于被动Q开关、激光锁模、饱和光谱学等（参见9.2节）。当一个单色激光束通过一种具有宽吸收带的介质时，如果激光频率落入介质的吸收带中部频域，介质对入射光的吸收将随入射光强的增加而变低。换句话说，在适当的入射光强条件下，可以观察到在宽吸收带背底下，发生在强入射光频率处一个狭窄的凹陷或烧孔，这一狭窄的吸收凹陷，等价于一个增益窄谱线，从而可实现慢光传播［37，38］。
如果在一种简化的二能级系统中，由强激光诱导的吸收饱和，被一个频率略有不同的弱探测光所检测，则该系统可以被提出的所谓相干粒子数震荡的理论模型所描述［38］。根据这个模型，处于基态和激发态的粒子数将经历一个周期的时间调制，调制频率等于泵浦光和探测光之间的拍频。此情况下，探测光检测到的吸收系数的变化可以表示为［39］
式中，α0是非饱和吸收系数，I0=Ip/Is（Ip为泵光光强，Is为介质的饱和光强参数），δ为泵浦光和探测光之间的频差，T1是基态恢复时间。
首次基于吸收饱和效应来实现慢光传输的演示实验，由Bigelow等人在2003年报道［39］。所采用的饱和吸收介质是一个在室温下工作的红宝石（Al2O3∶Cr3+）晶体，泵浦光是波长为514.5 nm的氩离子激光，其波长落入晶体的强吸收带（4A2→4F2跃迁）。输入激光首先通过一个调制度为6%的正弦电光调制器，然后经一个f=40 cm的镜头聚焦至7.25 cm长的晶体样品。通过调制器后的直流分量作为泵浦光，而具调制边带频率的成分作为弱探测光，两光组分之间的频差可以通过简单地改变调制频率而实现调谐。(www.xing528.com)
图16-21给出了在两种不同泵浦光功率下，通过样品的探测光脉冲相对于参考脉冲的时间延迟，随调制频率变化的实验数据，实线为理论计算曲线。从这些数据和曲线，可以确定给定的泵浦光水平下吸收饱和引起的凹陷谱宽。如嵌图所示，在60 Hz调制频率和0.25 W的泵浦光功率条件下，测得的时间延迟是612μs，对应的群速度为υg=118 m/s。
Baldit等人在2005年，报道了基于相同机制的类似实验，但是采用工作在T=1.5 K的Er3+∶Y2SiO5晶体作为饱和吸收体［40］，泵浦光是1 536.1 nm的连续波光纤激光，其波长对应着Er3+离子由基态4I15/2至激发态4I13/2的强吸收跃迁。经过一个声光调制器后，未频移的泵浦光以及作为调制边带的弱频移探测光，一并聚焦到3 mm厚的晶体样品中。在泵浦光强Ip=2.1mW/cm2，Ip/Is≈1/2（Is是饱和光强参数）以及调制频率为10 Hz等条件下，测得的延迟时间Δt=1.1 ms，对应的群速度υg=2.7 m/s。
图16-21 在两种不同泵浦光功率水平下测得的探测脉冲信号延迟随调制频率的变化曲线［39］
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