铌酸锂晶体（LiNbO₃,LN）是一种多功能且综合性能优异的人工晶体材料,它在全息显示、全息存储、声光、压电等方面有着广泛的应用。但LN光折变响应速度慢、光学均匀性差等问题,限制了实现实时动态3D全息显示以及大尺寸晶体的产业化应用。针对上述问题,本论文开展了以下工作:首先,通过高温二次烧结,合成同成分铌酸锂多晶料。利用提拉法生长多根同成分LN晶体,其双摇摆曲线的半高宽约为17″。通过改变极化工艺参数,实现了对光折变响应速度的调控。结果表明提升极化电流,有效提高了LN的光折变响应速度和饱和衍射效率。尤其当极化电流提升至100m A时,在351nm处的响应速度提升了10倍,响应时间缩短至1.4s,衍射效率保持在40.8%,并且在473nm、532nm处的响应速度分别提升了60倍和10倍。光擦除研究结果表明该晶体中至少存在两种光折变中心,光折变机制主要是扩散。从本征缺陷角度,分析了极化电流改变光折变响应速度的机理。其次,采用湿化学方法合成了不同浓度的掺镁铌酸锂（LN:Mg）多晶料。通过优化坩埚下降法晶体生长工艺,沿着c轴（001）方向成功生长了高质量的2英寸高掺镁LN晶体,其双摇摆曲线的半高宽约为8″,退火后的透过率可达70%以上。与LN晶体相比,当掺Mg浓度达到5mol%时,其OH^-吸收峰由3484cm^-1移动至3534.7cm^-1,表明5mol%超过了Mg在LN中的阈值浓度。双折射梯度法测试结果表明,掺5mol%Mg的LN异常折射率梯度为2.5×10^-5/cm,这表明利用坩埚下降法成功生长了2英寸高光学均匀性的高掺镁LN。在此基础上,我们探索了铟钼双掺LN晶体的坩埚下降法生长研究。