Te procesy mieszanie trzech fal odpowiadają kolejno efektom znanym jako generacja drugiej harmonicznej, generacja częstości sumacyjnej, generacja częstości różnicowej i prostowanie optyczne.
Dopasowanie fazowe thumb|Większość przezroczystych materiałów, jak pokazane tutaj szkło borowo-krzemowe BK7, posiada normalną dyspersję: współczynnik załamania zmniejsza się monotonicznie w funkcji długości fali (lub zwiększa w funkcji częstości). To czyni dopasowanie fazowe niemożliwym w większości procesów mieszania częstości. Na przykład w SHG nie ma jednoczesnego rozwiązania równań: oraz w tych materiałach. Materiały dwójłomne unikają tego problemu przez dwa różne współczynniki załamania jednocześnie. Powyższe wyprowadzenie pomija zależność pól elektrycznych od położenia. Typowo pola elektryczne propagujących fal są zapisywane jako:
w położeniu z wektorem falowym gdzie jest szybkością światła w próżni, a to współczynnik załamania ośrodka przy częstości Teraz więc polaryzacja drugiego rzędu przy kątowej częstości wynosi
W każdym położeniu wewnątrz nieliniowego ośrodka oscylująca polaryzacja drugiego rzędu pulsuje z częstością kątową i odpowiednim wektorem falowym Interferencja z polami elektrycznymi początkowymi jest konstruktywna i intensywna przy częstości tylko wtedy, gdy