晶体材料具有良好透光性,而且在外加电场作用下,会产生一系列效应,比如压电效应、电光效应和光折变效应等。因此在激光电子技术中,晶体材料被广泛制备成电光偏转器和电光调制器。一般而言,具有优良电光性能的晶体材料需要几个特征:　　(1)折射率大,晶体均匀性好;　　(2)电光系数大;　　(3)比较容易获得尺寸大,质量高的晶体;　　(4)抗光损伤能力强;　　(5)透明的光波段较宽,透过率良好等。　　但是能够同时满足两个以上特征的优良电光晶体很少,目前能够广泛应用的主要有KDP晶体、铌酸锂(LiNbO3)晶体和钽铌酸钾(KTN)晶体。　　目前,对KNTN晶体电光性能研究主要集中在二次电光效应,主要是由于难生长出高质量,大尺寸的四方相KNTN晶体,所以关于其线性电光系数的研究报道不是很多。因此本文以Ta掺杂的KNN晶体作为研究对象,系统研究晶体的生长、介电、压电和电光性能。　　采用顶部籽晶助溶剂法,优化温场和工艺参数,生长出了组分均匀,质量高的四方相KNTN晶体。研究了晶体生长的关键工艺和过程,分析了晶体的结构和质量状况,以及KNT-KNN固熔体体系下,Ta离子和Nb离子的分凝系数。然后经过退火、定向、切割、抛光和镀电极等处理,制备出实验所需的样品。　　使用X射线衍射技术分析四方相KNTN晶体在室温下的结构,并研究其晶格参数随组分变化的规律。利用电桥法测量四方相KNTN平板样品的电容,研究其介电系数随温度的变化,确定其居里温度,判断组分变化和居里温度变化关系。并用修改后居里-外斯定律,确定组分和晶体弛豫性的关系。对四方相KNTN晶体进行电滞回线测量,得到最大极化强度、剩余极化强度和矫顽场。　　采用准静态法测量各组分四方相KNTN晶体的压电系数d33。研究在同一组分,不同的极化电场条件下,以及同一极化电场,不同组分下的压电系数d33。用谐振-反谐振法测量四方相KNTN晶体的谐振频率和反谐振频率,计算出压电系数d31。用双光束干涉法测量晶体的电光系数γ31和γ33,并与其他一些常见材料对比,可以看出四方相KNTN晶体是一种优良的电光材料。