从20世纪80年代首次报道至今，硅酸镓镧(La₃Ga₅SiO₁₄，简称LGS)晶体的研究一直为人们所关注。研究表明，硅酸镓镧晶体是一种性能优异的压电材料、电光材料和声表面波材料。但由于LGS中Ga₂O₃原料昂贵，以及LGS晶体结构的无序使高质量晶体生长困难，从而影响了LGS晶体的商品化市场。因此，LGS晶体同系物的研究自上世纪末开始形成了热潮，一系列LGS同构型的化合物晶体相继报道。 CNGS(Ca₃NbGa₃Si₂O₁₄)、CTGS(Ca₃TaGa₃Si₂O₁₄)、SNGS(Sr₃NbGa₃Si₂O₁₄)和STGS(Sr₃TaGa₃Si₂O₁₄)这四种新型压电材料，同属LGS同系物，A₃BC₃D₂O₁₄构型。由于分子中Ga的成分减少许多，成本可以降低30-40％，同时晶体结构有序，其压电性能优于LGS。本文利用多种光学手段，以一种或几种晶体为代表对这四种晶体的性质进行了研究，以此可以为晶体的应用研究提供一定的理论指导。本文工作主要包括以下几个方面： 1、利用X-ray粉术衍射法确定晶体的结构；研究了晶体的比热、热膨胀系数等热学性质。 2、采用反射式椭圆偏振光谱技术，在可见光区无损伤地测量了SNGS晶体样品的折射率，用Sellmeier方程拟合了折射率色散曲线。 3、采用平行偏振光干涉，通过记录干涉光谱，计算了SNGS晶体的双折射率。 4、采用平行偏振光干涉测量了四种晶体的旋光，用Boltzmann方程拟合了旋光色散曲线，计算了Boltzmann系数。 5、研究了CNGS晶体的声体波传播特性，画出了波在xy、xz、yz平面内传播的慢度曲线，并计算了声波沿x轴、y轴和z轴传播的速度。 6、利用相切条件，研究了CNGS晶体的反常声光衍射几何关系；利用SNGS晶体在声光互作用下的反常布拉格衍射效应设计了非同向声光可调谐滤波器。 7、研究了CTGS晶体的磁致旋光效应，计算了CTGS晶体在不同磁感应强度下Verdet常数的大小，并作出法拉第旋转角与磁感应强度的关系曲线。研究了CTGS晶体在磁光调制器、磁光隔离器等方面的应用。