在同成分LiNbO3中，掺入ZnO的摩尔分数分别为1%、3%、5%、7%和9%，掺入(质量分数)0.03% MnCO3和0.08%Fe2O3，采用提拉法生长了优质Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体.测试Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-红外吸收光谱，抗光损伤能力和位相共轭性能.Zn离子浓度在7%和9%时，OH-吸收峰移到3 528 cm－1,讨论OH-吸收峰移动机理.随着Zn离子浓度增加，抗光损伤能力增加.Zn离子浓度增加到7%,达到阈值.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体高二个数量级，研究高掺锌Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤增强机理.随着Zn离子浓度增加，Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭反射率降低，位相共轭响应速度增加.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭镜消除了光波的位相畸变.以Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体作存储介质进行全息关联存储实验.讨论全息关联存储的工作原理.以原图象的25%和50%进行寻址，在输出平面上接收到较完整的存储图象.

为了测试Zr:Fe:LiNbO₃晶体的红外光谱、抗光折变阈值、位相共轭和全息关联存储性能,采用Czochralski方法生长Zr:Fe:LiNbO₃晶体。通过实验得出Zr:Fe:LiNbO₃晶体红外光谱对应的OH-吸收峰移到3488cm-1;随着Zr4+摩尔分数的增加,Zr(摩尔分数xZr=0.06):Fe:LiNbO₃晶体抗光折变阈值比Fe:LiNbO₃晶体提高一个数量级以上,且晶体的位相共轭响应速度增加,而位相共轭反射率有所下降,Zr(xZr=0.02):Fe:LiNbO₃晶体响应速度比Fe:LiNbO₃晶体提高一个数量级;另外,以Zr(xZr=0.04):Fe(质量分数wFe=0.0003):LiNbO₃作为存储介质,Zr(xZr=0.06):Fe(wFe=0.0003):LiNbO₃晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,在输出平面上接收到较完整的存储图像。结果表明,Zr:Fe:LiNbO₃晶体具有强的抗光折变能力与优良的关联存储性能。

为了测试Mg∶Er∶LiNbO₃晶体的光损伤阈值和红外光谱，采用Czochralski技术生长出优质的Mg_x∶Er_y∶LiNbO₃(x=0．02，0．04，0．06，0．08，y=0．01(摩尔分数))晶体。通过实验得出Mg(0．06)∶Er∶LiNbO₃和Mg(0．08)∶Er∶LiNbO₃晶体抗光损伤阈值比LiNbO₃晶体提高2个数量级以上，且它们的红外光谱OH^－吸收峰移到3535cm^－1附近；在波长510nm～580nm范围内得到Mg∶Er∶LiNbO₃晶体稳态发射谱。结果表明，Mg²⁺浓度增加抗光损伤能力增加，掺进摩尔分数为0．04的MgO是Mg∶Er∶LiNbO₃晶体寿命最长的晶体。

为了研究共掺Ce对Nd,Eu:ZnWO4激光晶体的敏化作用,采用提拉法生长了无宏观缺陷的一系列Nd:ZnWO4,Ce:ZnWO4,Eu:ZnWO4,Ce:Nd:ZnWO4和Ce:Eu:ZnWO4晶体,并进行了X射线衍射(XRD)、吸收光谱和荧光光谱的测试。测试结果表明,在ZnWO4晶体中Ce3+离子在324 nm附近有很强的吸收,可以有效地吸收抽运能量; Ce3+离子与Nd3+离子和Eu3+ 离子间存在明显的能量转移,使Nd3+离子在474 nm,572 nm的上转换荧光以及Eu3+ 离子在613 nm处的荧光强度明显增强,并提出了敏化机制和能量转移过程。结果说明,共掺Ce对Nd,Eu:ZnWO4激光晶体有较好的敏化作用,有助于提高激光晶体的发光强度。

在Ce(0.1wt%)∶Fe(0.08wt%)∶LN中掺进摩尔分数为(0.2%,0.4%,0.6%)的MgO,采用提拉法生长Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体.测试晶体的吸收光谱,Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体的吸收边相对Ce∶Fe∶LiNbO3晶体发生紫移,Mg(6%)∶Ce∶Fe∶LN晶体OH-吸收峰移到3 532 cm-1,研究OH吸收峰移动机理.以二波耦合光路测试Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体的指数增益系数和响应时间,发现Mg∶Ce∶Fe∶LN晶片厚度减小时指数增益系数显著增加.首次采用光爬行效应解释指数增益系数增加机理.

在LiNbO3中掺进0.015mass%MnCO3和0.1mass%CeO2,以Czchralski法生长Li/Nb比为1.38的近化学计量比Ce:Mn:LiNbO3(Ce:Mn:SLN)晶体和Li/Nb比为0.946的同成分Ce:Mn:LiNbO3(Ce:Mn:CLN)晶体.测试了晶体的红外光谱和紫外可见吸收光谱,讨论了Ce:Mn:SLN晶体OH-吸收峰和吸收边移动机理.利用二波耦合光路测试了晶体的指数增益系数,Ce:Mn:SLN晶体指数增益系数Г达到27 cm2-.同时,研究了Ce:Mn:SLN指数增益系数提高的机理.

在 LiNbO₃中掺进In₂O₃和Nd₂O₃,以Czochralski技术生长了In∶ Nd∶ LiNO₃晶体.通过光斑畸变法测得In∶ Nd∶ LiNbO₃晶体的光损伤阈值为1.98×104 W/cm2,比Nd∶ LiNbO₃晶体的1.6×102 W/cm2高两个数量级以上;晶体吸收光谱的测试表明,In:Nd:LiNbO₃晶体的吸收边相对Nd∶ LiNbO₃晶体发生紫移.研究了In∶ Nd∶ LiNbO3晶体的倍频性能,结果表明,In∶ Nd∶ LiNbO₃晶体的相位匹配温度在室温附近,倍频转换效率比Nd∶ LiNbO₃晶体提高二倍.

研究了系列Ce∶Fe掺杂以及不同后处理态(生长态、还原态和氧化态)铌酸锂晶体的透过率光谱和光折变全息存储特性。实验结果表明单掺Ce铌酸锂晶体具有较好的图像存储质量和较宽的透过率光谱范围，二波耦合增益相对较低；高掺杂铌酸锂样品的透过率光谱范围较窄,光折变二波耦合增益较低。晶体的后处理对铌酸锂样品的光折变特性影响明显，双掺Ce∶Fe还原态铌酸锂晶体具有较高的二波耦合增益；氧化态样品具有较大的透过率光谱范围；还原态样品具有较大的光折变二波耦合增益特性。实验结果还表明在同种样品中难于同时获得大的二波耦合增益和图像存储质量。

以提拉法生长Zn(1mol%):
Fe: LiNbO₃, Zn(4mol%): Fe: LiNbO₃,Zn(7mol%): Fe: LiNbO₃晶体.Zn:
Fe: LiNbO₃晶体随着Zn²⁺浓度的增加,抗光致散射能力增加,Zn(7mol%):
Fe: LiNbO₃晶体抗光致散射能力比Fe: LiNbO₃晶体提高两个数量级以上.测试了Zn:
Fe: LiNbO₃晶体衍射效率、响应时间.以Zn(7mol%): Fe: LiNbO₃晶体作为存储元件,Zn(4mol%):
Fe: LiNbO₃晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储试验.试验结果显示出成像质量好、图像清晰完整、噪音小等优点.研究了Zn:
Fe: LiNbO₃晶体全息存储性能增强的机理.Zn(4mol%): Fe: LiNbO₃晶体具有全息存储性能最佳的综合指标.

在Fe: LiNbO₃中掺进MgO和Fe2O₃以提拉技术生长Mg:
Fe: LiNbO₃晶体.对晶体进行极化和还原处理.测试晶体的吸收光谱,Mg:
Fe: LiNbO₃晶体吸收边相对Fe: LiNbO₃晶体发生紫移.测试晶体的红外光谱,Mg:
(5 mol%)Fe: LiNbO₃晶体OH^-吸收峰由Fe: LiNbO₃晶体的3482
cm^-1移到3534 cm^-1.采用锂空位模型阐述Mg: Fe: LiNbO₃晶体,吸收边和OH^-吸收峰移动的机理.测试晶体的抗光致散射能力.Mg:
(5 mol%)Fe: LiNbO₃晶体抗光致散射能力比Fe: LiNbO₃晶体提高一个数量级以上.测试晶体的衍射效率和响应时间.Mg:
Fe: LiNbO₃晶体响应速度比Fe: LiNbO₃晶体提高四倍.