与同成分铌酸锂（LiNbO₃, LN）晶体相比,近化学计量比NS（Near-stoichiometric, NS） LN晶体主要表现出了两方面的优势：一是NS LN晶体在实现抗光折变效应时，只需掺少量（>0.8mol%）浓度的MgO即可，而在同成分LN晶体中掺入MgO浓度阈值需达到4.9mol%以上才可以抑制光折变效应，高掺MgO浓度会严重影响LN晶体的光学质量；另一方面，NS LN晶体制备用于波长转换的周期极化性铌酸锂晶体（Periodically Poled LN，PPLN）波导所需铁电畴反转电压远低于同成分晶体。使用富锂气相输运平衡（Vapor Transport Equilibration, VTE）处理可以使LN晶体的组份达到NS配比。本课题中，以同成分LN晶体为基底，采用钛扩散和富锂VTE处理同时进行的方法制备出了不同Ti膜厚度的NS Ti:LN平面光波导，并使用棱镜耦合技术对波导深度方向上的折射率分布进行表征。可以发现，在NS平面波导表面Ti⁴⁺浓度C_Ti（mol%）与折射率变化△n_e之间是近似线性的关系△n_e=2.38×10³C_Ti。由于条形波导的导波区域相对较窄、折射率差异也很小，使用棱镜耦合技术是很难直接测量出其折射率分布的。因此，本文采用近场方法建立了条形波导的折射率模型。基于近场方法得到的结果，研究了无源和有源NS条形波导的模场分布、Ti⁴⁺浓度的深度分布以及波导的折射率分布等特征参数。结果表明，与同成分Ti:LN条形波导一样，NS条形波导中Ti⁴⁺致折射率的变化在宽度方向也符合两个误差函数和的形式，在深度方向上同样符合高斯函数分布，以此建立波导的折射率模型，并进一步采用变分方法来计算模场尺寸。计算出的模场尺寸与实验测得的模场尺寸是一致符合的，所以很好地验证了所建立折射率模型的正确性。此外，分析了条形波导表面Ti⁴⁺浓度分布C_Ti（mol%）与折射率分布△n_e之间的关系，可以看出，两者的特征分布参数是相似的，且存在线性关系△n_e=2.0×10³C_Ti。