非临界相位匹配（有时也称为温度相位匹配或90°相位匹配）是用于获得非线性过程的相位匹配技术。相互作用的两个光束沿着双折射非线性晶体某个轴传播。通过调整晶体温度来使得相互作用的两个光束的相速度相等，从而减小相位失配。 

图 1 LBO晶体中非临界相位匹配的倍频过程中泵浦波长和满足相位匹配条件的温度关系曲线图。 

“非临界”指的是：这种技术对于光束的不精确准直并不敏感。这种相位匹配的另一个优点是避免了空间走离的现象。因此，非线性转换效率通常比临界相位匹配的更高，因为输入光束被更紧密地聚焦。但是其缺点在于晶体温度通常距离室温较远，从而必须使用用于加热和温度稳定的晶体加热炉。而且，晶体和反射镀膜两者都必须能承受所需温度才行。 

也有一些情况下，相位匹配温度比较接近室温。这种情况下就可以利用临界相位匹配的结构，并且只有很小的空间走离会发生。 

利用准相位匹配的技术可以允许通常只满足临界相位匹配的晶体可以利用非临界相位匹配实现非线性频率变换。