和頻(sfg)和差頻(dfg)屬於二階非線性效應，也稱三波混頻；四波混頻(fwm)屬於三階非線性效應，在非線性光學中，無論是二階還是三階非線性效應的有效發生，都需要滿足相位匹配。因此，相位匹配是理解非線性光學中混頻效應發生的乙個基本概念，十分重要。
我們以利用和頻效應產生倍頻諧波為例，推導說明相位匹配對諧波混頻的影響。
通過matlab對sinc函式進行**，畫出函式影象，顯然當函式變數取值為0時，函式有最大值。由此可以推導出當相位的失配量為0時，諧波轉換效率有最大值。
相位匹配在諧波混頻中非常重要，當相位失配時，會直接影響諧波混頻效果，甚至無法產生新頻率的光波。對於四波混頻和三波混頻效應，產生諧波的過程是滿足能量守恆和動量守恆的過程；對於能量守恆，非線性介質本身並不參與混頻作用發生時，能量的吸收或者釋放，而只是提供了能量轉移的媒介，入射波的能量轉移到新頻率的光波中。當一束強光入射到非線性介質中，對於二階或三階極化率表現明顯的介質會發生相應的極化現象，基頻光入射進入非線性介質，通過對非線性耦合波推導可以得到二次倍頻波的解(詳見上文推導)。
在基於四波混頻效應的全光訊號處理技術中，相位匹配是必須要考慮和保證的，這樣才能使得通過四波混頻效應產生新的諧波分量的效率比較高，諧波功率比較大。通過對倍頻過程的推導，也分析了相位匹配的最小相干長度，從動量守恆角度對相位匹配進行理解，可知波矢作為乙個向量，滿足波矢匹配即實現了相位匹配。進一步的，根據波矢是否共線，可以分為共線相位匹配和非共線相位匹配。在明確了相位匹配的原理和作用後，才能根據具體問題採用針對性方法保證相位匹配，實現諧波效率最大化。
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