本论文中采用提拉法生长了一系列Mg:Fe:LiNbO₃晶体,研究了晶体的生长工艺、结构及光学性能。探索出生长同成分铌酸锂晶体合适的工艺参数（温度梯度、晶体生长速度、晶体旋转速度）,保持了平坦的固液界面。晶体的红外吸收光谱表明,当镁的掺量达到6mol%时,Mg:Fe:LiNbO₃晶体吸收峰由低掺镁量的3482cm^-1附近移到了3535cm^-1附近,说明当Mg²⁺的掺杂浓度为6mol%时已经达到了阈值浓度。晶体的紫外-可见吸收光谱表明,晶体随掺镁量的增大吸收边发生紫移。提出了Mg在晶体中的占位模型:在掺Mg量低于阈值浓度时,Mg离子取代反位铌NbLi;高于阈值浓度时,Mg离子同时进入正常的Nb位和Li位。测试了Mg:Fe:LiNbO₃晶体的体全息存储性能,包括衍射效率、响应时间、擦除时间以及抗光致散射能力等,发现晶体中的Li/Nb比的变化以及晶体的氧化还原状态都影响Mg:Fe:LiNbO₃晶体的体全息存储性能:Li/Nb比增大,衍射效率下降,响应时间缩短,抗光致散射能力增强。对Mg: Fe:LiNbO₃晶体进行正交试验分析:讨论Li/Nb比和Mg的含量对晶体的抗光损伤阈值、衍射效率、建立时间和擦除时间影响大小主次关系。晶体的抗光损伤阈值影响大小主次关系为Li/Nb比,Mg的含量及Li/Nb比与Mg的含量交互作用。晶体的衍射效率影响大小主次关系为,Li/Nb比,Mg的含量,Li/Nb比与Mg的含量交互作用。晶体的写入时间影响大小主次关系为,Mg的含量,Li/Nb比,Li/Nb比与Mg的含量交互作用。晶体的擦除时间影响大小主次关系为,Li/Nb比,Li/Nb比与Mg的含量交互作用,Mg的含量。综上所述,通过选择适当的掺杂离子、掺杂浓度以及晶体中的Li/Nb比,可以调节晶体的体全息存储性能,进而获得性能优良的体全息存储晶体材料。