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镧掺杂锆钛酸铅(简称PLZT)陶瓷是一类具有优异性能并能在电、磁、光、声、力和热之间相互耦合的功能材料。PLZT陶瓷材料除具有一般功能陶瓷所具有的铁电、压电和热电等性能以外，还具有独特的优异光学透明性和多种电光效应。其中，卓越的电控光散射效应，即在外电场作用下对入射光有很强的散射作用，使该类材料有望应用于偏振无关的高速光调制器中，满足现代激光技术中光调制高速度、大容量的应用要求。同时，由于采用陶瓷制备技术，使该材料还具有尺寸大、易加工、成本低等优势，能够满足大口径激光调制的应用需求。本文从材料的组成设计开始，经过对材料的热压烧结，掺杂改性试验，性能表征，系统研究PLZT透明电光陶瓷的制备科学与物理特性。
本论文工作首先系统研究了PLZT(X/70/30)系列透明功能陶瓷材料的结构与相关性能。采用热压气氛烧结工艺，制备出结构致密、成分均匀的PLZT透明陶瓷材料。在烧结过程中，镧元素可以有效地促进晶粒长大，材料的光学透过率提高。随着镧含量的增加，PLZT(X/70/30)系列透明陶瓷逐渐由铁电相转变为反铁电相，同时呈现出4种不同的电控光散射行为。通过对材料Zr/Ti的进一步微调，优化材料光散射性能，得到PLZT(8.0/69/31)透明陶瓷的光衰减特性最优，对平行入射光衰减度高，性能优异。
选择镧系元素中离子半径和电负性与镧元素接近的镝元素对PLZT(8.0/69/31)进行掺杂改性研究。系统研究了镝掺杂的PLZT透明陶瓷的介电性能，铁电性能，光学性能以及电控光散射性能等。分析了镝元素的取代机制及其对上述性能的影响。通过选择适当的掺杂量，可以提高材料的光学透过率，改变PLZT的电控光散射行为。
以PLZT(8.0/69/31)透明陶瓷为研究对象。系统研究了PLZT电控光散射性能的影响因素，获得了具有显著电控光散射效应的PLZT透明陶瓷。研究表明，由于电场作用下电畴和畴壁的作用，PLZT的衰减度随着样品厚度的增加而变大;横向电场的衰减度大约是纵向电场的2倍;PLZT的晶粒越大，材料的光散射性能越好。PLZT透明陶瓷对激光的散射效果十分显著，在陶瓷样品(厚度:3mm)与接收器间距12英寸时，衰减度可达到～5000∶1（光源:632.8nm氦氖激光）。