体全息存储技术因其存储容量大、传输速度快和信息不易丢失等优点成为全息存储领域的研究热点。适合体全息存储的材料为Fe:LiNbO₃晶体,但其响应速度慢和抗光损伤能力弱等缺点限制了Fe:LiNbO₃晶体在全息存储领域的发展。为了提高响应速度和抗光损伤能力,在Fe:LiNbO₃晶体中掺入了抗光损伤离子（Mg和Zn）。钌作为一种新型敏感离子也掺入到Fe:LiNbO₃晶体中。采用提拉法生长不同掺镁量的Mg:Ru:Fe:LiNbO₃晶体和不同掺锌量的Zn:Ru:Fe:LiNbO₃晶体。生长的晶体无裂纹、无生长条痕等宏观缺陷,光学均匀性好。采用X-射线粉末衍射图谱、OH-红外透射光谱和紫外可见吸收光谱实验研究掺杂LiNbO₃晶体的缺陷结构。通过X-射线粉末衍射图谱得到晶格常数,利用晶格常数的变化分析离子（Mg和Zn）在掺杂LiNbO₃晶体中的占位情况;通过OH-红外吸收峰位置的移动研究离子的阈值浓度和占位情况,当OH-红外吸收峰移动到3535（3529）cm-1附近,镁（锌）离子掺量达到阈值浓度,Mg和Zn开始占据正常的铌位;通过紫外可见基础吸收边位置的移动分析掺杂离子的占位情况。分别以波长476nm、532nm和633nm的激光作光源,采用二波耦合技术测量掺杂LiNbO₃晶体的光折变全息存储性能。通过透射光斑畸变法和散射阈值能量流法测量掺杂LiNbO₃晶体的抗光损伤能力。采用以氪激光器为记录光,氦氖激光器为探测光测量了掺杂LiNbO₃晶体非挥发全息存储性能,并对掺杂LiNbO₃晶体进行全息存储实验。实验结果均表明,与Ru:Fe:LiNbO₃晶体相比,Mg（7mol%）:Ru:Fe:LiNbO₃晶体和Zn（7mol%）:Ru:Fe:LiNbO₃晶体的光折变全息存储性能和非挥发全息存储性能均得到提高。