光學參量振蕩器(OPO)作為一種寬調諧相干光源，克服了固體和氣體激光器輸出波長的局限性，能夠產生從紫外到遠紅外激光。一束頻率和強度比較高的激光束與一束頻率及強度較低得光束同時通過非線性介質，結果是信號波獲得放大，同時還產生出第三束光波（稱為空閑波）。
空閑波得頻率正好等于甭浦光波得頻率。這個非線性光學現象稱為光學參量放大。如果把非線性介質放在光學共振腔內，讓泵浦光波、信號光波及空閑光波多次往返通過非線性介質，當信號光波和空閑光波由于參量放大得到的增益大于它們在共振腔內的損耗時，便在共振腔內形成激光振蕩。這就是光學參量振蕩器。