在激光领域的研究中,非线性光学频率变换技术一直是热门话题,而倍频效应是最典型、应用最广泛的技术。KBBF晶体是负单轴晶体,属于D3点群,具有较宽的带宽、适中的折射率和很宽范围的相位匹配值。目前,KBBF晶体是唯一能在理论和实验中实现200nm以下激光倍频输出的晶体。所以KBBF晶体是深紫外区域频率转换研究的热门之一。　　 本文全面地综述了现阶段国内外对KBBF晶体的非线性性质研究现状,并由此针对KBBF晶体的倍频特性进行了理论研究和数值计算,主要取得如下的成果:　　 (1)以非线性电磁场理论为基础,推导了单轴晶体的Ⅰ类非共线相位匹配公式:θ3=θ1+arccos|ω21m20(ω1）+ω23n2e(θ3,ω3)-ω22n20(ω2)/2ω1n0(ω1)ω3ne(θ3,ω3)|;Ⅱ类非共线相位匹配公式:θ3=θ1+arccos|ω21n21(θ1,ω1)+ω23n23(θ3,ω3)-ω22n22(ω2,ω2)/4ω1ω2n1(θ1,ω1)n2(θ2,ω2)|。　　 (2)数值计算了KBBF晶体基频光波长为1064rim和400～320nmⅠ类非共线倍频相位匹配角以及1064nm和532nmⅡ类非共线倍频相位匹配角。　　 计算结果显示,每一个θ1值对应两个非共线匹配方向。　　 基频400nm非共线Ⅰ类倍频两组相位匹配角分别为:θ1的范围(51.00°～90.00°)、θ2范围(50.83°～66.32°)、θ3范围(52.68°～78.16°)和θ1的范围(51.00°～66.00°),θ2范围(60.41°～89.59°)、θ3范围(55.71°～77.79°)。　　 基频532nm非共线Ⅱ类倍频两组相位匹配角分别为:θ1的范围(49.50°～54.50°)、θ1范围(53.68°～55.03)、θ3范围(53.05°～54.75°)和θ1的范围(52.00°～69.00°)、θ2范围(60.82°～86.69°)、θ3范围(56.49°～78.08°),等。　　 任意波长同一基频下两组匹配角范围差别很大。　　 (3)分别数值计算了KBBF晶体基频光波长为1064nm和400-320nmⅠ类非共线相位匹配下的有效非线性系数以及1064nm和532nmⅡ类非共线相位匹配下的有效非线性系数。　　 在任何基频波长下,两组匹配方向的有效非线性系数均不同,而且差别很大。因为倍频转换效率正比于有效非线性系数的平方,应选择有效非线性系数的平方大的匹配角。　　 (4)由于KBBF晶体属于各向异性的光学材料,入射到晶体中的每一光束都存在走离角,所以即使两基频光有相同的波矢方向,两者的能流方向也会出现偏离。本文中数值计算了KBBF晶体Ⅰ类和Ⅱ类非共线相位匹配下的走离角。　　 基频光为532nm时在Ⅱ类非共线倍频相位匹配范围内,一组为:基频光e光的走离角在(3.14265°,3.31432°)范围内变化、倍频光e咣的走离角在(3.35481°,3.44275°)范围内变化;另一组基频光e光的走离角在(2.17475°,3.24019°)范围内变化、倍频光e光的走离角在(1.39850°,3.27663°)范围内变化。KBBF晶体有较大的走离角,因此在计算变频转换效率时应考虑走离角的影响。　　 (5)数值计算了KBBF晶体Ⅰ类Ⅱ类非共线倍频相位匹配允许角。　　 在紫外及深紫外区,Ⅰ类非共线倍频相位匹配允许角随着基频波长呈线性增加。基频光为400nm时,允许角约为0.135mrad,基频光为325nm时,允许角约为0.108mrad。　　 所得结果可对KBBF晶体Ⅰ类和Ⅱ类变频技术的实施提供理论数据。且其研究、计算方法为同类非线性光学材料的光学性质的研究提供参考。