非线性光学作为一门崭新的分支学科，在其基本原理、新型材料的研究、新效应的发现与应用方面都得到了巨大的发展，各种非线性光学效应也得到了深入的研究和广泛的应用，如倍频、和频、差频、光学参量振荡及有极大潜力的介质波导和光纤中的非线性光学效应等。而光学二次谐波是目前非线性光学中应用最广泛的一种技术。本文主要对高斯光束在孪晶中的二倍频非线性效应进行理论研究，通过已有的单轴晶体中的二倍频来探讨单轴孪晶中的倍频转换，利用孪晶界面特有的光学特性，即等效负折射和全透射，来提高倍频效率，在这主要用来提高单轴非线性晶体中的倍频转换效率，以便我们实际中运用；这对孪晶光学器件的开发、发展新型的光信息处理器件等方面有一定的参考价值。　　 本论文中主要探讨高斯光束在单轴孪晶中的二倍频问题，研究内容主要包括以下两个方面：　　 (1)基于麦克斯韦方程组和三波相互作用方程，考虑晶体的各向异性，推导一套严格的倍频耦合波方程。目前非线性光学倍频理论研究中，耦合波方程忽略了晶体的各向异性▽·E=0，一般情况下不引入离散因子，而只是在讨论高斯光束倍频情况下才引入了小量的离散因子，理论上不够严谨。而实际技术上就是利用晶体的各向异性▽.E≠0来实现相位匹配的。我们从麦克斯韦方程出发，从方程本身考虑晶体的各向异性，重新推导一套倍频耦合波方程。并采用各种合理近似、坐标变换、投影等方式对新倍频耦合波方程进行化简，得出与原有耦合波方程相类似的新耦合波方程。　　 (2)针对新推导的耦合波方程进行数值求解，进而对单晶和孪晶中的二倍频进行数值分析，并将两者的倍频效果相比较。基于已化简的耦合波方程，通过建立具体的物理模型，以及在倍频耦合波方程中代入相应的数值参量、应用非常广泛的非线性晶体如KDP、BBO晶体进行数值模拟和分析，来探讨单晶和孪晶中的倍频研究，并将两者进行比较。通过改变入射高斯光束束腰、晶体的厚度、入射基频光波长以及离散角来探讨单晶和孪晶中的倍频效果。结果发现随着各种影响因子的变化，单晶和孪晶中的倍频光波形以及倍频转换效率也发生相应的变化，且孪晶的倍频效果要高于单晶中的倍频效果，尤其是在离散角较大时，效果更明显。