倍频(SHG), 和频(SFG), 差频(DFG) 效应都是二阶非线性的光学过程，输入的激光产生电场会导致二阶偶极子的极化效应，根据量子光学的理论，在输入两束特定的光束后由于以上效应会产生一个新的输出光束。
倍频SHG (532 nm)
和频SFG (578 nm)
差频DFG (3 μm)
如图所示，相位匹配是通过改变光路传播方向上每半个相干长度上的偏振方向来实现的，不同的结构以及改变方式产生了不同的波长转换效果。
脊型波导
在平面块状（Bulk）PPLN晶体内进行波长转换时，光束的发散角会对波长转换的转换效率产生比较大的影响。然而，使用波导型（Waveguide）PPLN进行波长转换时，由于波导的特殊形状，光束在波导内传播时会得到增强，这也就使得在脊型波导内进行波长转换的效率可以达到平面块状PPLN内效率的2倍左右，大大降低了能量的损耗。
波导型PPLN通常的转换效率在可见光波段范围会大于100%/W ，转换效率用η 来表示，计算公式如下：
Pk= η PlPm
其中 Pk为输出功率， Pl和 Pm是输入功率
