本课题来源于国家自然科学基金资助项目。论文在非线性光学基本原理的基础上,进一步深入研究了准相位匹配原理和实现条件。不仅对传统准相位匹配实现方式的理论进行了分析和研究,而且提出了几种新型准相位匹配的实现方式。同时,用电场矢量叠加方法分析和研究了几种准相位匹配的理论模型和常见误差的影响,从理论上论证了它们的可行性,在实验上也做了相关研究的工作。本论文所涉及的研究成果和创新之处如下:理论分析方面1.深入分析三波互作用方程及准相位匹配内涵,得到了在准相位匹配条件下,光参量产生(OPG)频谱分布的特点,分析了宽谱带放大器的特性(第二章);2.利用电场矢量叠加方法,结合准相位匹配倍频情况下电场特征曲线,对各种容差对转换效率的影响作出定性和定量的分析(第三章);3.通过电场矢量叠加法对准相位匹配原理的分析,得到了非d33方式减小周期误差对转换效率影响的原因,并且独立推导出在准相位匹配下实现多波长频率转换的原理和实现方法(第四章);4.分析了双稳态铁电液晶的特性,提出了采用双稳态铁电液晶实现准相位匹配光学变频的观点,结合自行建立的周期嵌套原理初步建立了双稳态铁电液晶实现连续频率变换的机制(第七章);5.利用电场矢量叠加法对准相位匹配原理的剖析,提出了采用晶体内部周期全反射结构实现准相位匹配频率变换的构想,并对这种方法的实现做了较为详细的理论分析(第八章)。实验研究方面1.研制了用于制作PPKTP晶体的高压脉冲电源(第五章);2.采用实时监控方式探测KTP晶体加压过程中畴的变化(第五章);3.采用外加电场的方法制作了用于倍频的PPKTP晶体(第六章);4.首次采用双脉冲形式改善晶体畴的贯穿(第六章);5.制作具有周期全反射结构的LiNbO3晶体,进行倍频通光实验(第八章)。