本论文在国内外首次对在同成分LiNbO₃基底上同时进行气相输运平衡（vapor transport equilibration, VTE）处理和Ti扩散以制备近化学计量比光波导的物理过程进行了动态模拟研究。本文先对VTE过程进行了动态模拟。根据Fick定律建立了描述Li扩散的模型,采用隐式有限差分方法对扩散方程和边界条件进行处理,得到差分方程。为求解差分方程,我们首先确定了不同切向LiNbO₃晶体中Li的扩散系数与晶体内Li₂O浓度之间的关系,其过程如下:（1）对Li₂O浓度的实验数据进行拟合;（2）用Boltzman-Matano方法处理拟合得到的Li₂O浓度数据。之后模拟了对不同厚度和不同切向（Z切和X切）LiNbO₃晶体进行VTE处理的动态过程,给出了各晶体中[Li]/[Nb]随时间变化的曲线。为了检验数值方法的可靠性,我们将VTE条件为1100℃/24h的数值结果与已报导的实验数据进行了比较,结果发现理论与实验符合较好。由于扩散型光波导波导层厚度一般小于20μm,我们着重分析讨论了深度小于20μm内的平均[Li]/[Nb]值随时间变化的结果,阐明了不同晶体厚度对同一深度上的Li₂O浓度的影响。此外,分析了数值模拟过程中的误差来源。在上述工作的基础上,我们进一步对单一的Ti扩散过程和Li/Ti扩散同时进行的过程进行了动态模拟研究。对前者动态模拟的数值计算结果与已有Ti扩散理论相符合,从而验证了数值方法的可靠性。在对后者进行动态模拟时,我们首先对SIMS实验数据进行了处理,得到了沿Z切LiNbO₃晶体深度方向和平行于表面方向的Ti浓度曲线。结果表明Ti浓度轮廓在深度方向上遵循余误差函数,在平行于表面方向上则可用和误差函数来拟合。根据实验结果,对Li/Ti扩散同时进行过程中Ti的扩散机制及Li扩散效应进行了定性的分析和讨论。然后根据Fick理论,建立了Li/Ti扩散同时进行的Ti扩散模型,并使用显式有限差分方法建立了相关的差分方程。我们先根据已报导的1050℃下的实验关系,对1100℃下Ti扩散系数与Z切LiNbO₃晶体中Li₂O浓度之间的关系进行假设,并将其代入差分方程进行计算,将所得的结果与实验结果进行比较,与实验结果最接近的计算结果所对应的关系被确定为最终的Ti扩散系数与Li₂O浓度之间的关系。最后据此关系,对Z切晶体表面同时进行Li/Ti扩散的过程进行了数值模拟。在数值模拟过程中,所考虑的扩散时间从几个小时到130小时。应用类似的方法,得到了在同样条件下X切LiNbO₃基底上Li/Ti同时扩散的数值结果,对所得的数值结果进行了分析和讨论。另外,对数值模拟过程中的误差来源也进行了说明。