本文采用提拉法生长出无宏观缺陷、光学均匀性较好的掺铒为1mol%的锂铌摩尔比分别为0.75、0.80、0.946和1.0的铌酸锂单晶体。采用红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱和X射线衍射研究了晶体中杂质的占位机理和晶体的缺陷结构。结果表明：随着[Li]/[Nb]的增加，晶体中的本征缺陷反位铌(NbLi⁴⁺)和Li空位不断减少，Er³⁺离子大部分占据Li位而小部分占据Nb位形成孤位Er³⁺离子缺陷中心(ErLi²⁺与Er_Nb^2-与Er³⁺团位束Er_Li²⁺-OH--Er_Nb^2-。随着[Li]/[Nb]的增加，Er:LiNbO₃晶体的OH-红外吸收峰产生红移，峰宽变窄；紫外-可见吸收谱的吸收边紫移和X射线衍射峰的半高宽变窄。说明随着[Li]/[Nb]的增加，晶体NbLi⁴⁺等本征缺陷浓度减少，晶格畸变变小。通过荧光光谱和Er³⁺的紫外-可见吸收谱研究了晶体的光发射等光学性能。通过荧光光谱研究发现：Er:LiNbO₃晶体发射出由²H₍11/2_→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2跃迁所导致的位于525nm与550nm波段的绿光，电子从⁴S_3/2能级的衰减行为逐渐由非e指数行为不断向单e指数行为转变，Er³⁺离子⁴S_3/2能级平均寿命不断提高。通过研究紫外-可见吸收谱发现有8个Er³⁺的吸收峰，随着[Li]/[Nb]的增大，峰强提高，峰位红移，峰截面积逐渐减小。通过透射光斑畸变法研究了晶体的抗光损伤性能。结果表明：随着[Li]/[Nb]的增大，晶体抗光损伤能力下降，但其抗光损伤阈值与其他激光晶体相比仍然较高。