Niobat de liti (LiNbO₃, abreujat com a LN) és un cristall artificial multifuncional i polivalent quin integra excel·lents efectes electro-òptics, acústics, elàstics, piezoelèctrics, piroelèctrics, fotorefractius i altres propietats físiques. El cristall LN pertany al sistema de cristalls trigonal, amb fase ferroelèctrica a temperatura ambient, 3m grup de punts, i R3c grup espacial. El 1949, Matthias i Remeika van sintetitzar un cristall simple LN, i el 1965 Ballman va fer créixer amb èxit un cristall LN de mida més gran.

In dècada de 1970 LN cels cristalls van començar a utilitzar-se en la preparació d'interruptors Q electro-òptics. Els cristalls LN tenen els avantatges de no tenir deliquescents, baixa tensió de mitja ona, modulació lateral, elèctrodes fàcils de fer, ús i manteniment còmodes, etc., però són propensos a canvis fotorefractius i tenen llindars de dany làser baixos. Al mateix temps, la dificultat de preparar cristalls d'alta qualitat òptica condueix a una qualitat de cristall desigual. Durant molt de temps,Els cristalls LN tenen només s'ha utilitzat en alguns baixos o sistemes làser de 1064 nm de potència mitjana.

Per tal de resoldre el problema de fotorefractiu efecte, molta feinas have s'ha dut a terme. Perquè el cristall LN utilitzat habitualmentestà desenvolupat per proporció eutèctica de la mateixa composició de sòlid-líquid estat, taquí hi ha defectes com ara vacants de liti i anti-niobi al cristall. És fàcil ajustar les propietats del cristall canviant la composició i el dopatge. L'any 1980,això’s va trobar que augmentaven els cristalls de LN dopants amb un contingut de magnesi superior al 4,6% mols el resistència al dany fotogràfic en més d'un ordre de magnitud. També s'han desenvolupat altres cristalls de LN dopats antifotorefractius, com ara dopats amb zinc, escandi, indi, hafni i zirconi., etc. Perquè dopat LN té una mala qualitat òptica, i la relació entre la fotorefracció i el dany del làser és la manca d'investigació, Té no s'ha utilitzat àmpliament.

Resoldre els problemes existents en el creixement de cristalls LN de gran diàmetre i alta qualitat òptica, investigadors va desenvolupar un sistema de control informàtic el 2004, que va resoldre millor el problema del retard greu en el control durant el creixement de grans dimensions. LN. S'ha millorat molt el nivell de control d'igual diàmetre, cosa que supera el canvi sobtat de diàmetre causat per un mal control del procés de creixement del cristall i millora molt la uniformitat òptica del cristall. La uniformitat òptica de 3 polzadescap El cristall LN és millor que 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

L'any 2010, investigadorVa proposar que l'estrès al cristall LN és la raó principal de la mala estabilitat de la temperatura del LN interruptor Q electro-òptic. Sobre la base de l'ordinador-controlat tecnologia de diàmetre igual per fer créixer cristall LN d'alta qualitat òptica, s'utilitza un procés especial de tractament tèrmic per reduir el residu del blanc. L'any 2013,algú va proposar això, com l'estrès intern, la tensió externa de subjecció té mateix efecte sobre tl'estabilitat de temperatura de l'aplicació de commutació Q electro-òptica del cristall LN. Es van desenvolupar un tecnologia de muntatge elàstic per superar el problema d'estrès extern causat per la subjecció rígida tradicional, i aquesta tècnica s'ha promogut i aplicat a la sèrie de làsers de 1064 nm.

Al mateix temps, perquè el cristall LN té ample banda de transmissió de llum i gran coeficient electroòptic efectiu, es pot utilitzar en sistemes làser de banda d'ona d'infrarojos mitjans, com ara 2 μm i 2,28 μm.

Durant molt de temps, encara que molta feinas have s'ha dut a terme sobre cristalls de LN, encara falta una investigació sistemàtica LN’s propietats fotorefractives infrarojes, el llindar de dany del làser intrínsec i el mecanisme d'influència del dopatge en el llindar de dany. L'aplicació de la commutació Q electro-òpticade cristall LN ha portat molta confusió. Al mateix temps, la composició dels cristalls de LN és complexa i els tipus i quantitats de defectes són abundants, donant lloc a diferentsce produït per diferents forns, lots diferents, i fins i tot diferents parts del mateix tros de cristall. Pot haver-hi grans diferències en la qualitat dels cristalls. És difícil controlar la consistència del rendiment dels dispositius de commutació Q electro-òptica, cosa que també restringeix l'aplicació de la commutació Q electro-òptica dels cristalls LN fins a cert punt.

Cèl·lula LN Pockels d'alta qualitat fabricada per WISOPTIC