光学混频，两束或两束以上不同频率的单色强光同时入射到非线性介质后，通过介质的两次或更高次非线性电极化系数的耦合，产生光学和频与光学差频光波的现象。这一非线性光学效应和光学倍频效应产生的机理完全相同。其实验装置如图1，选用两种不同频 率、不同线偏振状态的单色激光，经过一定的光学装置，以平行光束或聚焦光束的方式与非线性晶体光轴成一定的角度入射，通过晶体的出射光束再经过适当的分光装置，使不同频率成分的光束在空间上分离开，然后再对不同频率的光分别进行检测。在这类装置中，也常利用非线性晶体的双折射效应来补偿色散效应，以实现位相匹配，提高转换效率。