和・差周波発生

反転対称性を欠いた結晶材料は、いわゆる χ⁽²⁾非線形性を示すことができる。このような非線形結晶材料では、2つの励起ビームが、励起ビームの光周波数の和を有する別のビームを生成する和周波発生（SFG）または差を有する別のビームを生成する差周波発生（DFG）が生じることがある。このようなプロセスでは、位相整合が効率的であることが必要であり、通常、和および差周波発生のための同時位相整合条件は存在しない。和周波混合器は、FASOR（光放射の周波数加算源）と呼ばれることがある。
特殊なケースは、元の励起波とその二倍の周波数成分との和周波発生であり、事実上周波数三倍化となる。このようなカスケードプロセスは、 χ⁽³⁾非線形性に基づく直接的な周波数三倍化よりもはるかに効率的である。

典型的な応用例

和周波発生のいくつかの典型的な応用例は、以下の通りである。

• 赤色光（→赤色レーザー）の生成。例えば1064nmのNd：YAGレーザーと1535nmのファイバーレーザーの出力を混合することにより、628nmの出力を生成する。
• 紫外線の生成。 例えば1064nmのNd：YAGレーザーの出力を532nmの周波数二倍波光と混合することにより、355nmのUV光を生成する。

似た周波数の励起光の差周波混合は、長波長の混合生成物を生じる可能性がある。いくつかの例を以下に示す。