铌酸锂晶体(LiNbO3)和钽铌酸钾锂晶体(K1—yLiyTa1—xNbxO3)是光折变效应晶体，具有优越的电光性能，在体全息、电控全息光开关、倍频晶体和单晶光纤中应用非常广泛，对于晶体性能的改善在实际应用中占有很重要的地位。由铌酸锂晶体实现的光学体全息存储器具有存储容量大、数据传输速率快、全面并行处理等优点。钽铌酸钾锂晶体是比铌酸锂晶体性能更优越的一种新型晶体，因其在铁电相和顺电相表现出一次和二次电光效应而被广泛关注。本文将通过一系列的实验对铌酸锂晶体和钽铌酸钾锂晶的光折变性能进行理论和实验研究。 对掺杂铌酸锂晶体和钽铌酸钾锂晶体进行了不同条件下的光折变实验研究。对LN：Fe：Zn和LN：Fe晶体，应用532 nm激光波长测量了光强比不变下其衍射效率随时间的变化；对LN：Fe：Zn晶体采用632.8 nm的氦氖激光光源，测试了不同光强相同光强比下衍射效率的变化，并进行了参考光动态行为测量及其四波混频的测试，结果表明该晶体的衍射率可达到56％，且其衍射效率随着信号光的减小先增大后减小，相位共轭反射率随信号光的增大呈减小的趋势，最高共轭反射率可达到647％。对KLTN晶体，测量了掺杂KLTN晶体的衍射效率随外加电压的变化，测得最高衍射效率达到50.3％；测量了其增益系数随外加电压的变化。 对LN和KLTN晶体进行了紫外—可见光范围的光谱测试和拉曼光谱测试。对LN晶体，通过对光谱的分析，讨论了其α1/2-hv曲线，分析了掺杂对晶体吸收边的影响；测试了其拉曼光谱，分析了晶体中铌锂比；并分析了在生长态的LN：Fe：Zn晶体中出现的双台阶现象。对KLTN晶体，测试了纯的KLTN和掺杂KLTN的吸收光谱，分析吸收边移动，计算了KLTN：Mn晶体的禁带宽度为3.23eV，属宽禁带半导体。对常温下两种组分的钽铌酸钾钠(KNTN)进行了拉曼光谱和紫外—可见光谱的测试，结合两种光谱，对两种组分KNTN的颜色差异进行分析推测。 利用数值模拟的方法，分析小信号近似下周期极化铌酸锂晶体归一化倍频转换效率与晶体极化周期、晶体温度以及基频光波长之间的关系，以及倍频调谐特性和光参量振荡特性。对钽铌酸钾锂晶体，数值分析了顺电相KLTN晶体内两偏振光干涉时，空间电荷场随外加电压和光栅周期的变化。