利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构, 研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明：误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构, 且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性; 当u′2(xn)和n保持很好的线性关系时, 无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的, 说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性, 结果表明：相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的, 且相位失配程度越大, 偏离也越大; 对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况, 误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.

利用非线性共轭梯度算法(NCG)设计了无周期光学超晶格(NOS)，在该结构中实现了高转换效率的耦合三次谐波(CTHG)。相对于传统的模拟退火算法(SA)所设计的非周期光学超晶格(AOS)，无论单波长还是多波长的CTHG，利用NCG算法所设计的NOS结构可以得到更高的转换效率。这是因为在无周期光学超晶格结构中每层畴的宽度的选取是任意的，通过NCG算法对每层畴宽度进行优化，可以达到更好的准相位匹配(QPM)。计算了转换效率随光波传播距离的变化情况，结果表明转换效率随光波传播距离的增加而增大，这说明每层畴对转换效率的贡献是积极的，所设计的样品达到了准相位匹配。