近年来一种新型的非线性表面波--光折变表面波（Photorefractive Surface Wave，PR SW）引起了人们浓厚的兴趣。光折变表面波是一种可沿光折变晶体表面狭层空间传播的光波，其能量被约束在晶体表面狭层空间，光场从表面到体内逐渐衰减。光折变表面波在光诱导表面非线性光学技术，表面探测、集成光学、光信号处理和表面光子器件设计等方面有着潜在的应用。　　 对于光折变表面波的研究，国外已有少数学者进行此方面的研究，但也只是刚刚起步，而国内对此方面的研究尚未得到开展。按照光折变效应的三种形成机制，光折变表面波分为三类，即基于扩散机制、扩散和漂移机制以及扩散和光伏机制的光折变表面波。目前在以扩散机制为主的BaTiO3晶体和以漂移机制为主的SBN晶体中均有光折变表面波的理论分析和实验研究，但这仅局限于光折变亮表面波。以光生伏打效应为主的LiNbO3晶体中的光折变表面波只有我们实验室课题组在研究。　　 在本论文中，我们加深了以往对光折变表面波的认识，认为光折变表面波有亮暗之分，首次提出了“光折变暗表面波”的概念，并针对LiNbO3晶体中的光折变亮表面波及暗表面波进行了研究。主要内容及结论有：　　 （1）理论方面，基于带输运模型和标量波方程，我们得到了背景光辐照时开路情况下扩散和光伏机制作用下的非线性方程，通过数值模拟得到了不同条件时光折变表面波存在的各种形态，并对光折变表面波的模式和传播常数间的关系进行了讨论。研究表明，光折变暗表面波只能在正交偏振的背景光辐照下，在特定入射角度内才能形成。在此角度内，背景光的光强存在一定阈值，低于这个阈值，光折变暗表面波会转化成亮表面波。　　 （2）实验方面，我们用CCD观察到了LiNbO3晶体与空气界面处激发并传播的光折变亮表面波，并初步探索了背景光辐照下的光折变暗表面波的形成过程。