さらに，C点で発生した波も同様です。D点で発生した波を見ると，それまでに発生した波の山同士がちょっとずれてきています。更に進んで，点Fで発生した波は，A点の波と位相が逆転しており，SHG光が打消しあいます。
すなわち，F点までの合成波の振幅が最大で，それ以降は減少し始めます。これ以上の位置におけるSHG光を合成しても，振幅は減少の一途をたどります。もっと進んで行くと，再び位相が揃う位置が存在しますので，合成波の振幅は図4に描いてあるように，大きくなったり，小さくなったりを繰り返すことになります。
通常はこの周期が数μmですので，大きな結晶を使っても，強いSHG光が得られません。これは，基本光とSHG光の間に位相速度が生じ，位相が揃わずにSHG光が増大しないのです。これを位相不整合と言います。
この位相不整合を解消するためには，互いの位相を揃えるすなわち位相整合をさせる必要があります。
一つは複屈折を利用する複屈折位相整合法です。複屈折を持つ結晶は，結晶の方位と偏光方向によって，異なる屈折率を持っています。基本光とSHG光が異なる偏光方向を持っており，それぞれの光が異なる屈折率を受けるだけではなく，その波長依存性も異なる性質を示します。例えば，2つの偏光EとOに対する屈折率が，図5のように波長と共に変化するとしましょう。
E偏光のSHG波長における屈折率とO偏光の基本光に対する屈折率が同じ値を持つように，結晶の角度や温度を調整することができるようになります。その結果，両方の光に対する位相速度が一致し，位相整合を取ることができるのです。図5では，Nd:YAGレーザーから得られる1064 nm基本光と，そのSHG光（波長532 nm）の屈折率を一致させる例が描いてあります。
複屈折位相整合は，結晶の複屈折特性に大きく依存しますので，波長変換に利用できるレーザーの波長と活用できる非線形光学特性が限定されます。また，複屈折結晶の異方性によって，結晶内を伝搬するにつれて，基本光とSHG光の進行方向にずれが生じる場合もあり，利用できる結晶長さに制限がかかる場合もあります。
