伴随着光折变效应应用的不断发展，利用光折变材料已成功制作了多种光子学器件。同时人们在探索光折变非线性光学效应的微观机制和介观现象等方面也进行了大量深入的研究工作。然而即便到今天，人们对光折变效应及其应用的了解仍不尽全面。光折变空间电荷场是承接光折变非线性光学效应的微观物理参数和介观现象的物理量。对它的研究将对光折变微观机制和介观现象的研究有着很大的指导意义。本文针对目前光折变空间电荷场的演变在非线性效应中的两个应用作了比较深入、系统的研究,希望人们能对光折变效应有更进一步的认识。 第一章综述了光折变效应的机制、材料、带输运模型及其几种应用。 第二章着重介绍双中心带输运模型，特别是对双光双步非挥发全息存储的双中心模型进行了详细的阐述。 第三章中，从理论上研究了稳态低光强连续光条件下在同成份和近化学比LiNbO3:Fe的非挥发全息记录过程中所形成的空间电荷场。 第四章中，通过研究材料参数和实验条件对灵敏度和动态范围的影响，讨论了提高非挥发全息存储性能的几种可能途径。 第五章中，研究了光折变光伏空间孤子随时间的演化过程以及背景光对光伏空间孤子的影响。 第六章，对全文进行了总结。