本文主要运用模拟退火（SA）的方法研究了以下几方面的内容：有限宽的一维非周期光学超晶格（AOS）中二次谐波的产生（SHG）、耦合三次谐波的产生（CTHG）；无限宽的一维AOS样品中，考虑泵浦损耗时，SHG以及参量放大（PA）过程。 我们采用SA的方法设计出特定的有限宽度的AOS样品，它能够同时实现多波长的等转换效率的SHG和CTHG。我们探讨了平面光束、高斯剖面光束入射时，模模耦合效应以及宽度变化对有效非线性系数的影响。结果表明：随着模数的增加，有效非线性系数振荡地减小，直至趋于饱和。当平面光束入射时，样品宽度对有效非线性系数影响甚微；而高斯剖面光束入射时，随着样品宽度的增加，有效非线性系数减小，直至饱和。 我们设计了无限宽的AOS样品，研究了该结构下考虑泵浦损耗时，SHG以及PA过程。分别研究了小信号、中等信号以及大信号的情况。在这三种情况下，所设计AOS均能产生较高且一致的峰。当信号较大时，转化效率趋近于1，接近饱和值。随着信号强度的增大，转化效率增大，直至趋于饱和。 我们还研究了在设计的AOS样品中，有效非线性系数随长度的变化情况。对于这些给定的波长，随着长度的增加，有效非线性系数一致的增大。这表明：每一块铁电畴对有效非线性系数的贡献都是正向的。 在PA过程中，所设计的AOS能够实现具有较宽的频谱宽度，较高转换效率的信号光，这在激光调谐方面具有很大的应用潜力。