本发明涉及一种非线性光学晶体材料，即掺铌的KTP晶体材料(Nb:KTP)的合成方法，该方法能够得到掺铌浓度为0.1-15wt%的Nb:KTP单晶，从而得到晶体质量完好、铌在晶体中分布均匀、可实现截止波长蓝移及能实现固体激光器中最常用的1064nm波段的非临界相位匹配的Nb:KTP晶体。本发明是使高温高压下的KTP晶体原料和含Nb2O5试剂的混合物的水溶液达到一定的过饱和度，在Nb:KTP籽晶片上生长掺铌的KTP晶体。具体地说就是采用高压釜和与之配套的电阻炉，通过合理的温场设计，使反应腔内的生长区和溶解区的温度合适，当容器内的溶液由于上下部之间的温差而产生对流时，高温区的饱和溶液被送到低温区，从而形成过饱和状态，使籽晶生长。