铌酸锂晶体是一种集电光、双折射、声光、非线性光学、光弹、压电、光折变、热释电、铁电与光生伏打效应等性质于一身的人工晶体材料，多年来备受人们的青睐。随着激光技术的发展，铌酸锂铁电畴工程被广泛的应用于各个领域，比如非线性频率转换器、光子禁带器件、光子晶体等，因此畴结构的制备技术成为迫切需要解决的问题。但是截至目前为止，人们最常用的铁电畴结构的制备方法是直接外加电场法，也就是用外加电场直接进行畴反转或是利用光刻胶实现对外交电场的调制，提供周期性的电场进而制备畴结构。但是铌酸锂晶体的矫顽场很高(同成分晶体大概在21 kV/mm)，在制备畴结构的过程中存在严重的横向展宽，畴在生长过程中很容易离开设计的区间，我们用这种方法很难制备出很小周期的畴结构，同时较高的电场很容易击穿晶体，这就限制了铌酸锂畴工程的应用。近年来，为了解决这个问题，出现了很多新的制备畴结构的方法，比如光辅助畴反转、直接写入畴结构等，其中光辅助畴反转是至今最具有潜力的畴结构制备方法，受到人们的广泛关注。　　 光辅助畴反转就是在外加电场的同时进行激光辐照，由于激光辐照能极大的降低晶体的矫顽场，因此光的图案能直接转换为畴的图案而不需要其他的光刻技术。但是光辅助畴反转技术本身也存在一些问题：比如说所需要的光强太强、有限深度等问题，这些问题的存在严重限制了光辅助畴反转在实际上的应用。本文的主要工作就是利用数字全息技术探索光辅助畴反转的微观机理，进一步优化光辅助畴结构的制备工艺。　　 第一章，首先阐述了本论文工作的背景、目的以及意义。简单介绍了铌酸锂晶体的基本物理性质，特别是它的铁电性能，概述了铌酸锂晶体重要的应用领域，如频率转换。　　 第二章，主要介绍了畴反转的技术以及相关问题。首先介绍了畴生长的动力学机制以及影响矫顽场的主要原因；然后我们阐述了畴结构的观测方法：腐蚀法和光学方法等，其中数字全息技术是最近发展起来的一种改进的畴观测方法。最后我们概括介绍了数字全息技术的原理。　　 第三章，我们研究了光辅助下铌酸锂晶体铁电畴反转的动态过程。我们利用数字全息技术再现了光辅助畴反转的纵向生长过程，研究发现畴核在纵向生长尺寸为500μm时出现平顶现象，之后光斑中心处畴的纵向生长速度小于周围，所以光斑边沿畴纵向首先贯穿。研究了光激载流子的空间电场的随时间的变化过程，建立光辅助畴反转模型，从而揭示了光辅助畴反转的微观机制。　　 第四章，我们用光辅助的方法制备了微畴结构。首先我们研究发现532 nm激光对于掺镁铌酸锂晶体进行光辅助畴反转的阈值光强是0.4 W/cm2，较之前报道的结果降低了三个数量级；同时又分别对473 nm，405 nm的进行研究，揭示光辅助畴反转与波长的关系。然后我们研究了用532 nm的激光进行光辅助畴结构的制备条件，并用532 nm和473 nm的激光制备了二维畴结构。最后综合以上的研究我们分析弱光光辅助畴反转的微光机制。　　 第五章，对论文的主要工作进行总结，并对铌酸锂晶体光辅助畴反转的研究方向进行展望。