随着一系列优质高效的非线性介质的研制成功，超短脉冲倍频技术获得了迅速的发展，同时超短脉冲频率变换技术又为高品质激光光源的技术实现提供了支持。超短脉冲频率变换技术是获得多种波长光源的重要手段，在工业、高技术、医疗等领域都有广泛的重要应用。本文的内容主要有以下几个方面：首先，对超短脉冲频率变换技术国内外现状作以回顾。而后介绍了超短脉冲倍频的基本理论，其中包括耦合波方程，相位匹配技术，并分析了走离的影响。由非齐次矢量波动方程出发，推导了二次谐波场分布的一般积分形式，并在考虑了时间、空间走离效应和基波损耗的条件下推导了晶体外二次谐波光场分布。在实验方面，本论文以掺钛蓝宝石飞秒激光器为光源（波长调谐范围710-900nm，脉冲宽度80fs），研究了BBO晶体的倍频特性。主要采用不同厚度的BBO晶体，研究了入射角度与倍频转换效率之间的关系；相位匹配角与中心波长的关系；基频光功率与倍频光功率、转换效率之间的关系。研究发现：近场情况下，超短脉冲倍频光场的空间分布为近似高斯分布；在远场情况下，倍频光场产生畸变，在满足相位匹配条件下，光束成像为近高斯的圆斑；在相位矢配时，产生一个非高斯型主峰和伴随峰；并随着相位失配的增大发生变化。本文通过模拟在理论上对上述现象进行了解释。