采用第一性原理密度泛函理论计算掺钾铌酸锂的光学、电学性能。建立铌酸锂和掺钾铌酸锂单晶模型，进行几何优化后计算晶体结构、能量、电子性质、光学性质和声子谱。掺钾使铌酸锂的晶格参数发生变化，晶胞体积增大。能带图表明，理想铌酸锂晶体和掺钾铌酸锂晶体为p型半导体，钾元素的掺入使得铌酸锂晶体的光学带隙变窄。计算结果表明，掺钾铌酸锂中钾离子占锂位。掺钾铌酸锂的反射谱、折射谱、吸收谱、介电谱、电导率和光学损失谱曲线波峰数减少、峰宽减少，光学性能变好。声子谱表明铌酸锂晶体具有铁电性。采用提拉法生长了掺杂不同浓度钾的铌酸锂晶体，生长了5个组分（0、3、6、9、12mol%）无宏观缺陷透明的掺钾铌酸锂单晶。对掺钾铌酸锂进行粉末X-射线粉末衍射测试、差热分析测试，测试掺钾铌酸锂的紫外可见吸收光谱，并对晶体进行了铁电性能测试。X-射线粉末衍射测试结果表明，掺钾铌酸锂晶格参数发生改变、晶胞体积变大。紫外-可见吸收光谱测试表明晶体吸收光谱边缘明显红移，说明掺杂使晶体光学带隙变窄。掺钾铌酸锂电滞回线面积显著增大，自发极化强度随着钾元素浓度增加而增强，表明掺钾改善了铌酸锂晶体的铁电性能。差热分析表明掺杂使晶体熔点升高。实验结果与理论分析结论一致。掺钾铌酸锂晶体铁电性增强证明掺钾铌酸锂的晶格畸变增强，可预测晶体二阶非线性光学性能增强。