作为惯性约束核聚变的驱动器，强激光的传输会引发显著的非线性效应，会造成光学元件的损伤，从而对强激光系统的运行和性能发挥有较大的限制。研究表明，短波长的激光对石英玻璃的损伤能力远比长波长激光的损伤能力要大，因此在大型强激光系统中，例如美国点火工程NIF系统，对紫外波段的三倍频光进行聚焦以实现点火的过程中，可能会打坏聚焦透镜或是对系统的其它光学元件造成损伤。针对上述问题，本论文提出预聚焦的方案及非共线非临界的相位匹配构型。　　预聚焦是指将入射基波与二次谐波先经过聚焦透镜进行预聚焦，然后再经过倍频晶体，从而使和频产生的三次谐波在没有聚焦透镜的情况下实现自动聚焦，克服了高功率紫外激光损坏聚焦透镜的问题。而要实现预聚焦，则要求倍频晶体有较大的角度带宽。共线情况下非临界的相位匹配具有角度带宽大、有效非线性系数大以及没有走离效应的优点。但不同晶体、不同匹配类型的非临界相位匹配所对应的基波波长值也不同。对于NIF系统而言，其基波工作波长为1053nm，而KDP晶体和频I型非临界位相匹配的对应基波波长为738nm。　　为此，本论文提出非共线非临界的相位匹配构型，即在非共线相位匹配的情况下，将和频光的波矢方向设定在与光轴垂直的方向上，以实现类似共线非临界匹配的大角度带宽。该构型对入射基波的波长没有限制，不需要通过调节晶体的掺杂比例和温度等手段使基波波长向特定波长靠近。本文对非共线非临界相位匹配具有大角度带宽这一机制进行了理论上的阐释，同时对非共线情况下的有效非线性系数、角度带宽、三波耦合和频光的转换效率进行了理论计算，并从实验上验证了该匹配方式的实际角度带宽与实际转换效率，为预聚焦以及三倍频光的自动聚焦提供了实验基础。理论计算表明，减小晶体的作用距离可以获得更大的角度带宽，但同时会降低和频光的转换效率，实际晶体长度的确定需要同时考虑角度带宽与转换效率的问题。