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铌酸锂(LiNbO3)晶体由于其优良的电光特性而广泛应用于各种电光器件，如电光调制器、电光偏转器和电光开关等。基于稀土掺杂的钛扩散铌酸锂晶体(Er:Ti:LiNbO3)可以制备光波导放大器等有源器件。掺镁铌酸锂晶体可以有效地提高其抗光折变能力。稀土离子和抗光折变离子共掺杂的LiNbO3晶体结合了两者的优势，扩大了其应用范围。本实验系统研究了不同组份、不同离子掺杂浓度的铌酸锂晶体的电光性能，利用马赫-曾德干涉系统测量了不同组份，钛离子Ti4+、铒离子Er3+掺杂以及铒镁(Er3+/Mg2+)、铒铟(Er3+/In3+)共掺铌酸锂晶体的电光系数γ33和γ13。本实验采用两种外电场的施加方式，分别研究了电光系数随组份和掺杂浓度的变化规律，并从掺杂离子在晶体中占位情况的角度提出了理论模型，合理解释了组份效应和掺杂效应对铌酸锂晶体电光性能的影响。实验完成的主要工作包括： (1)搭建了马赫-曾德(M-Z)干涉系统。然后利用M-Z系统，采用两种不同的电场施加方式测量了同成份铌酸锂晶体的电光系数γ33和γ13，验证了该系统的准确性和可靠性。 (2)研究组份对铌酸锂晶体电光性能的影响。利用气相输运平衡（VTE）技术，控制扩散温度和扩散时间，制备了一系列不同组份的铌酸锂晶体和缺锂的掺杂5mol％MgO的铌酸锂晶体，并测量其电光系数。实验发现，电光系数γ33和γ13随晶体组份的增加呈现减小的趋势。 (3)然后研究了稀土铒离子、过渡金属钛离子掺杂效应对铌酸锂晶体电光性能的影响。实验研究了不同铒离子掺杂浓度(0-2 mol%)和不同钛离子掺杂浓度(0-16mol%)的铌酸锂晶体电光系数随掺杂浓度的变化规律。实验发现，在误差范围之内，铒离子掺杂效应对Er:LiNbO3晶体的电光性能影响不大，而钛离子掺杂效应使得Ti:LiNbO3晶体电光系数γ33和γ13均减小。 (4)最后还研究了铒镁(Er3+/Mg2+)共掺、铒铟(Er3+/In3+)共掺杂效应对铌酸锂晶体电光性能的影响。实验测量了电光系数随镁掺杂浓度(0-7mol%)和铟掺杂浓度(0-3mol%)的变化规律。研究发现，镁离子掺杂对铌酸锂晶体电光性能的影响存在阈值效应，电光系数γ33和γ13随掺杂浓度的增加呈现非线性变化的规律。而随铟掺杂浓度的变化规律虽然是非单调的，但在误差范围内，没有明显的变化趋势。