一種晶體極化裝置具有一個單疇鐵電基板(例如摻雜氧化鎂的鈮酸鋰基板)、樣本架、高壓電源、電暈炬、氣體源、腔室及至少一個真空泵。在基板的第一個面上形成具有一定結(jié)構(gòu)(例如周期性光柵)的電極,在樣品架的頂部設(shè)置有帶有面朝下的電極的基板。電極接地以使該電極區(qū)域形成高電場,該高電場是由于基板的第二個面上的電暈炬產(chǎn)生的電荷形成所導(dǎo)致的。而基板的第二個面上的電荷分布受高壓電源和氣體源的控制。為了使晶體極化達到最優(yōu)化,利用溫度控制器來設(shè)置基板的溫度,并且使用真空泵使基板第一個面上的電極絕緣。