铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体作为“光学硅”的主要候选材料,在研究和应用中有许多重要的特性,例如电光、声光、热光、压电、非线性、光折变等效应。为了调节并合理利用其光折变性能,在晶体中掺杂不同的元素是经常使用的方法。然而温度对不同掺杂类型铌酸锂晶体的缺陷结构的影响趋势还不是很清楚,为此,我们对温度对不同掺杂类型铌酸锂晶体的影响趋势进行了较为深入的研究。 　　首先,我们研究了掺铁系列铌酸锂晶体光折变性能的改善方法,通过对不同锂掺杂量的掺铁系列铌酸锂晶体进行全息存储和光感应光散射实验得知,提高晶体中的锂含量,即制备近化学计量比铌酸锂晶体可以在较小损失最大衍射效率的同时极大的抑制铌酸锂晶体的光感应光散射现象。我们认为这是由于晶体中FeNb的出现减少了本征缺陷浓度,从而提高了晶体的光电导所致。我们同时测得了晶体不同氧化还原状态对晶体光散射现象的影响,并从氧化还原对晶体费米能级及晶体暗电导的影响的角度给出了解释。实验结果对于利用铌酸锂进行全息存储有很大的指导意义。 　　其次,本文对掺铪系列晶体的变温红外光谱进行了研究,分别通过变温红外吸收光谱及变温光斑畸变的实验方法对掺铪系列样品的阈值浓度进行了确认。通过对不同掺铪浓度的样品的红外吸收光谱与温度之间的依赖关系的研究得知,未过阈值的掺铪系列晶体中的氢离子激活能比过阈值样品的低0.14±0.02 eV。我们认为造成这差异的主要原因是过阈值晶体中VLi-的减少及(HfNb)-的出现。变温光畸变实验验证了上述关于掺铪晶体阈值浓度的推测,对于变温光畸变的实验结果我们认为是晶体中暗电导随温度变化导致的。 　　最后,还对铪铁双掺晶体中铪离子的占位及样品的畴结构进行了研究,通过进行变角度的全息存储实验观察到了饱和衍射效率η随光栅写入角度θ的变化规律。通过拟合发现,铪铁双掺铌酸锂晶体光生伏打系数相比单 掺铁铌酸锂晶体大幅上升。根据我们的实验结果提出,铪的掺入超过阈值以后,晶体中仍有少量的铁离子占据锂位,这些“残存”的铁离子仍可引起足够强的光折变效应。同时,我们还对铪铁双掺晶体的多畴化过程进行了研究,并提出了“头对头对畴”模型从而给出了合理解释。