本论文由上下两部分组成。上半部为掺钕铌酸锶钡晶体中准相位匹配二次谐波的研究，下半部为掺铁铌酸锂光折变表面光波导研究。 二次谐波的产生被广泛应用于获得波长范围不易由传统激光得到的连续强光或者被应用在其有效率优势的领域。对基波与二次谐波的相位失配进行补偿能够产生高转换效率的二次谐波。本文首次提出了基于针状畴类玻尔兹曼分布随机周期结构准相位匹配机制二次谐波的产生。准相位匹配是在二阶非线性介质中用周期性极化方向反转的光栅作为附加波矢，来补偿基波与谐波之间的相位失配。在周期极化结构中，k<,g>通常用来描述正反畴的周期性。我们利用针状畴结构的数值模拟，由针状铁电微畴结构引起的准相位匹配来解释掺钕SBN晶体中倍频光的产生。本文还首次研究了晶体中针状铁电微畴畴壁对二次谐波的非线性散射随基波入射角度变化的特性。我们测量了散射光随角度的分布，并与准相位匹配理论分析结果相比较，理论预测值与实验结果吻合的很好。 由光控制光是非线性光学长期以来的目标。利用激光辐照在晶体表面或体内写入光折变波导，是在LiNbO<,3>：Fe 晶体中制作光折变波导的重要方法之一。新型光辐照法是利用晶体中的光致折射率变化来制作波导，在铌酸锂晶体中写入光波导是基于光折变表面波激发理论，利用晶体表面的折射率变化，来实现光折变晶体表面导波。本文首次研究了掺铁铌酸锂光折变表面波导的写入过程，导光特性以及不同波长不同偏振的光在光折面表面光波导中导波特性。