铌酸锂(LiNbO3，LN)晶体是一种集压电、铁电、热释电、非线性、电光、光折变等性能于一体的多功能材料。准相位匹配技术以及周期性电场极化技术的发展使得铌酸锂的非线性光学性质得到了广泛的应用。铌酸锂非线性光子晶体是将铌酸锂的非线性与光子晶体结构相结合的一种新型的结构材料，经过电场极化使铁电畴周期性或准周期性排列的铌酸锂便是其中一种。铌酸锂非线性光子晶体由于可以利用铌酸锂最大的非线性系数d33而被广泛应用于和频、差频、倍频、光参量振荡等非线性光学过程，而这些应用的前提便是高质量的铌酸锂非线性光子晶体及其极化制备技术。本文对铌酸锂非线性光子晶体的制备技术以及基于周期性或准周期性极化铌酸锂的非线性效应-二次谐波产生进行了研究。　　1，研究了铌酸锂基非线性光子晶体的制备方法和技术，优化了极化脉冲电压波形。以高压脉冲电场极化技术为基础，将规则脉冲电压波形优化为梯形脉冲电压波形，使用梯形脉冲电压波形不仅可以有效抑制回转电流的产生，而且能够提高极化效率。研究了梯形脉冲个数对制备6.9μm以及18.6μm周期PPLN的影响，分别利用单脉冲、多脉冲技术成功地制备了6.9μm与18.6μm周期的同成分PPLN，占空比近50％，极化质量较高，并结合铝光栅电极进行了定性分析。　　2，二维掺镁准周期或周期性极化铌酸锂的制备。以梯形脉冲电压波形为基础，成功制备了八重准晶结构、六角晶格结构、四方晶格结构的二维掺镁准周期或周期性铌酸锂非线性光子晶体。　　3，全固态红外激光的倍频研究。基于我们所制备的6.9μm周期的同成分PPLN，利用波长为1.064μm的全固态激光器作为泵浦光源，研究了其倍频光学过程以及温度对输出功率的影响，并分析了实测转换效率与理论转换效率差异的原因。　　4，蓝绿光切伦科夫衍射的研究。以波长为1.064μm的15 ps激光器作为泵浦源，研究了基于八重准晶结构、六角晶格结构、四方晶格结构的横向非线性二次谐波的产生。对三种结构的绿光切伦科夫衍射环图样进行了对比分析并比较了理论与实验的切伦科夫衍射角。首次观测到蓝光切伦科夫衍射环。以波长为0.8μm的100 fs激光器作为泵浦源，研究了八重准晶结构的横向非线性二次谐波的产生，首次获得了波长为400 nm的蓝光切伦科夫衍射环，并分析比较了其理论与实验的切伦科夫衍射角，发现材料存在较大的热吸收现象，通过理论预测与实验观察的衍射角度的差异，得出材料在被泵浦过程中局域温度增加到约300摄氏度。　　本文进一步研究了铌酸锂非线性光子晶体制备技术，通过脉冲电压波形的优化，提高了小周期铌酸锂非线性光子晶体的极化效率，研究了蓝光切伦科夫衍射效应，为环状激光的产生以及衍射角的理论分析奠定了一定的理论与实验基础。