Un OPO est un oscillateur laser où le gain ne dépend pas d’une inversion de population atomique ou moléculaire entre deux niveaux d’énergie, mais d’une condition d’accord de phase (phase-matching) liant l’onde « pompe » (de fréquence angulaire ωp) et les deux ondes paramétriquement générées (onde « signal » de fréquence ωs et « complémentaire » ou idler de fréquence ωi) par le couplage non linéaire χ(2) (susceptibilité non linéaire d’ordre 2) du matériau de gain (fig. 1ab) [8]. Dans une conversion paramétrique de fréquence, la conservation de l’énergie du photon pompe est respectée (ωp = ωs + ωi, fig. 1d). La condition d’accord de phase qui stipule que l’impulsion du photon pompe doit être égale à la somme des impulsions des photons générés (kp = ks + ki, Fig. 1c), dépend en particulier des propriétés de dispersion spectrale du matériau non-linéaire biréfringent.