これは
非線形光学に基づく光の発生方法である。非線形媒質に入射したレーザー光の
フォトン(ポンプ光)は、常光と異常光の2つのフォトンに分かれる。このとき、その2つのフォトンのエネルギーの総和はポンプ光と等しい。常光はシグナル光、異常光はアイドラー光と呼ばれる。発生した2つのレーザーパルスの波長は
位相整合条件によって決まる。位相整合条件は、入射するポンプ光と結晶軸のなす角度によって変わる。つまり、シグナル光とアイドラー光の波長は位相整合条件によって変えることができる。この過程が光パラメトリック発生(OPG)と呼ばれる。
非線形媒質に強いポンプ光とともに弱いシグナル光を入射すると、シグナル光はポンプ光からエネルギーをもらって増幅し、それと同時にアイドラー光が発生する。この過程が光パラメトリック増幅(OPA)である。これは縮退四光波混合の効果によるものである。