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分子等の吸収波長に合わせた共鳴型および非共鳴型の点火手法が有り，一般的には非共鳴型が幅広く用いられている．レーザー光を集光させ局所の電界強度を増加させると，分子は多光子吸収により電子を放出する．その電子がさらに電場により加速され分子やイオンに衝突し，振動エネルギーを熱化してエネルギーを得る（逆制動放射）．エネルギーを得た電子は分子やイオンに衝突し，電子密度が指数関数的に増加し絶縁破壊に至る．電気火花の絶縁破壊と異なり，レーザーによる絶縁破壊は高圧力の方が起こりやすい．絶縁破壊によりプラズマを生成し，そのプラズマにより点火する．電気火花はプラグ間隙に点火位置が固定されるが，光学的に焦点位置を設定することで，非接触で自由な位置に点火することができる．また，この時レーザーの入射方向にサードローブと呼ばれる高温ガスのプルームが形成される．