相位匹配技術
倍頻(SHG), 和頻(SFG), 差頻(DFG) 效應都是二階非線性的光學過程，輸入的激光產生電場會導致二階偶極子的極化效應，根據量子光學的理論，在輸入兩束特定的光束后由于以上效應會產生一個新的輸出光束。
倍頻SHG (532 nm)
和頻SFG (578 nm)
差頻DFG (3 μm)
如圖所示，相位匹配是通過改變光路傳播方向上每半個相干長度上的偏振方向來實現的，不同的結構以及改變方式產生了不同的波長轉換效果。
脊型波導
在平面塊狀（Bulk）PPLN晶體內進行波長轉換時，光束的發散角會對波長轉換的轉換效率產生比較大的影響。然而，使用波導型（Waveguide）PPLN進行波長轉換時，由于波導的特殊形狀，光束在波導內傳播時會得到增強，這也就使得在脊型波導內進行波長轉換的效率可以達到平面塊狀PPLN內效率的2倍左右，大大降低了能量的損耗。
波導型PPLN通常的轉換效率在可見光波段范圍會大于100%/W ，轉換效率用η 來表示，計算公式如下：
Pk = η Pl Pm
其中 Pk 為輸出功率， Pl 和 Pm 是輸入功率
