本发明属于激光预处理技术领域，具体涉及一种非线性光学晶体的激光预处理方法。本发明采用光子能量为Eg/2～Eg的激光对非线性光学晶体进行辐照，Eg为晶体的禁带宽度。本发明基于双光子吸收的激光预处理方法比基于三光子吸收的激光预处理的效率有极大提高。由实施例、对比例及现有技术对比，结果表明，本发明采用比355nm弱很多的266nm的激光，在激光功率密度只有0.13GW/cm2的条件下，比预处理前的零概率体损伤阈值提升120％。而且本发明基于双光子吸收的KDP晶体激光预处理除了具有比三光子吸收激光预处理更高的预处理效率外，还有比三光子吸收激光预处理在提升晶体体损伤阈值上更大的潜力。