铌酸锂（Lithium Niobate,LN）是一种应用广泛的人工晶体,其原材料来源丰富、易生长为大尺寸晶块、易加工、价格低廉,生长出的晶体具有自身机械性能稳定、抗腐蚀、耐高温的优点,铌酸锂晶体还具有良好的热释电、电光、压电、声光、光折变、弹光等物理特性,并且不同掺杂的铌酸锂晶体还会呈现出一些特殊的性能,使其成为目前最富前景的晶体之一。在压电滤波器、高速电光开关、电光偏转器、全息存储、频率转换器、电压互感器等方面都得到了大量的应用。为深入探究LN晶体的电光效应,本文首先对它的残余双折射进行了研究。使用旋转晶体法,测量了x方向线偏振光通过LN晶体后,输出偏振态在邦加球上的运动轨迹。研究中发现,不考虑残余双折射的理论运动轨迹与测量轨迹相差甚远,这是由于晶体自身缺陷和不均匀性而导致的残余双折射引起的。因此本文采用四元数方法,推导出了不同LN晶体介电常数张量矩阵中除了主对角线的3个元素外,其余3个元累ε₄、ε₄、ε₅、ε₆与输出偏振态运动轨迹的关系。虽然不同个体间存在一定差异,但3个元素ε₄、ε₅、ε₆量级均分别在10^-3、10^-4、10^-6变化,与主轴折射率量级（约2点几）相差较大。尽管他们相对较小,但是对于偏振态的影响却不可忽略。这导致具有残余双折射的LN晶体,不仅存在线双折射,还存在圆双折射以及模耦合。并且发现,ε₄的大小决定了运动轨迹相对于经线s₂=0左右分布的比例,ε₅决定运动轨迹整体的跨度,ε₆决定左右分布的绝对大小。然后,进行了LN晶体双折射的温度实验,测量了近轴不同偏转角20°～100°间的温度特性。结果表明LN晶体残余双折射与温度的变化并无明显的对应关系。在此基础上,研究了考虑残余双折射的LN晶体的电光效应,并对于电压互感的应用提出了一些思路。利用寻常光o方向线偏振光,采用近轴斜入射,向偏振方向施加电压,在偏离曲线与赤道的交点-0.8°和+3.5°分别找到了一条垂直于赤道平面和基本平行于赤道平面的曲线。可测量0到5kv左右的电压,当然测量精度可以通过增加晶体长度和减小厚度来提高。本论文的研究结果为新型LN晶体的电压互感器设计提供了一种可行的方法。