光折变光子晶格是利用光折变效应在光折变晶体内写入与光场分布相一致的折射率周期变化的光子元件,它在光学领域中有着诸多的应用。光致折射率调制度是光折变光子晶格的一项至关重要的技术指标,直接影响到它的光学性能。一般由于它的光致折射率的调制度较低,限制了它的应用范围。因此探索折射率调制度与哪些因素有关以及如何提高光折变光子晶格折射率调制度是非常重要的。全文共分五章,分别为:绪论,双光束耦合空间电荷场的理论计算与数值模拟,折射率调制度影响因素的探究,衍射效率随时间的变化研究及其结论。第一章对光折变效应的概念、分析模型以及LiNbO₃:Fe晶体的光折变性质做了较详细的介绍,另外对光折变光子晶格做了概述。第二章从理论上用带输运模型推得了LiNbO₃:Fe晶体中双光束耦合空间电荷场的表达式,并数值模拟了不同掺杂浓度的LiNbO₃:Fe晶体的空间电荷场与晶格周期的关系。因折射率调制度与空间电荷场成正比的线性关系,因而得到了折射率调制度与晶格周期的关系。发现在某一晶格周期值时折射率调制度有最大值存在,随着掺杂浓度的提高折射率调制度也相应增大,并且最大值的位置随着掺杂浓度的增高向小周期方向移动。第三章由实验测量的不同写入角度下的衍射效率,通过衍射效率与折射率调制度的关系,我们间接得到折射率调制度与光子晶格周期的关系。关系表明折射率调制度随晶格周期的变化确实有一极值存在,说明写入不同周期的光子晶格会有不同的折射率调制度。另外用不同掺杂浓度的晶体实验时发现随着掺杂浓度的增大折射率调制度的最大值也增大,并且最大值的位置向晶格周期Λ小的方向移动,这与理论计算结果相吻合。因此,在实验与理论上证实了折射率调制度确实与写入的光子晶格的周期和掺铁浓度有关。第四章从双光束耦合实验入手,在非同时读出条件下测量了LiNbO₃:Fe晶体两波耦合过程中,不同写入角度（光子晶格周期）、o光写入与e光写入情况下衍射效率随时间的变化关系。关系表明衍射效率随时间是振荡变化的。另外从理论上定性分析了衍射效率随时间的振荡变化。认为这是由空间二次谐波和动态能量转移及瞬态条纹位错引起的。通过实验与理论上的分析,我们得到了光子晶格的最佳写入时间为第一个峰值出现所对应的时间。第五章对本文的工作进行了总结。