Niobian litu (LiNbO₃, w skrócie LN) to wielofunkcyjny i wielofunkcyjny sztuczny kryształ który łączy w sobie doskonałe właściwości elektrooptyczne, akustyczno-optyczne, elastyczno-optyczne, piezoelektryczne, piroelektryczne, fotorefrakcyjne i inne właściwości fizyczne. Kryształ LN należy do układu kryształów trygonalnych, z fazą ferroelektryczną w temperaturze pokojowej, 3m grupa punktów i R3c grupa kosmiczna. W 1949 Matthias i Remeika zsyntetyzowali monokryształ LN, aw 1965 Ballman z powodzeniem wyhodował kryształ LN o większym rozmiarze.

In 1970 LN cRystaly zaczęto wykorzystywać do przygotowania elektrooptycznych przełączników Q-switch. Kryształy LN mają zalety braku rozpływania się, niskiego napięcia półfalowego, modulacji bocznej, łatwego wykonania elektrod, wygodnego użytkowania i konserwacji itp., ale są podatne na zmiany fotorefrakcyjne i mają niskie progi uszkodzenia lasera. Jednocześnie trudność w przygotowaniu kryształów o wysokiej jakości optycznej prowadzi do nierównej jakości kryształów. Przez długi czas,Kryształy LN mają był używany tylko w niektórych niskich lub systemy laserowe średniej mocy 1064 nm.

W celu rozwiązania problem fotorefrakcyjny efekt, dużo pracys mamve zostało przeprowadzone. Ponieważ powszechnie używany kryształ LNjest rozwijany przez stosunek eutektyczny tego samego składu z Ciecz stała stan, toto wady, takie jak luki litowe i antyniob w krysztale. Łatwo jest dostosować właściwości kryształu, zmieniając skład i domieszkowanie. W 1980 rokuto’s stwierdzili, że domieszkowanie kryształów LN o zawartości magnezu powyżej 4,6 mol% wzrostus ten odporność na fotouszkodzenia o więcej niż jeden rząd wielkości. Opracowano również inne kryształy LN domieszkowane przeciwfotorefrakcyjnie, takie jak cynk, skand, ind, hafn, cyrkonitp. Ponieważ dopingowany LN ma słabą jakość optyczną, a związek między fotorefrakcją a uszkodzeniem lasera to brak badań, to ma nie był powszechnie używany.

Rozwiązać problemy występujące we wzroście wielkośrednicowych kryształów LN o wysokiej jakości optycznej, badacze opracował komputerowy system sterowania w 2004 roku, który lepiej rozwiązał problem poważnych opóźnień w kontroli podczas wzrostu wielkogabarytowych LN. Poziom kontroli równej średnicy został znacznie ulepszony, co przezwycięża nagłą zmianę średnicy spowodowaną słabą kontrolą procesu wzrostu kryształów i znacznie poprawia jednorodność optyczną kryształu. Jednorodność optyczna 3 calech Kryształ LN jest lepszy niż 3×10^-5 cm^-1.

W 2010, badaczs zaproponował, że naprężenie w krysztale LN jest główną przyczyną słabej stabilności temperaturowej LN elektrooptyczny przełącznik Q. Na podstawie komputera-kontrolowany Technologia równej średnicy do hodowli kryształu LN o wysokiej jakości optycznej, specjalny proces obróbki cieplnej jest stosowany w celu zmniejszenia pozostałości blanku. W 2013,ktoś zaproponował, że, jako stres wewnętrzny, zewnętrzne naprężenie zaciskające ma To samo wpływ na tStabilność temperaturowa zastosowania elektrooptycznego Q-switchingu kryształu LN. Opracowali jakiś elastyczna technologia montażu w celu przezwyciężenia problemu naprężeń zewnętrznych spowodowanych tradycyjnym sztywnym mocowaniem oraz ta technika został wypromowany i zastosowany w serii laserów 1064 nm.

Jednocześnie, ponieważ kryształ LN ma szeroki pasmo transmisji światła i duży efektywny współczynnik elektrooptyczny, może być stosowany w systemach laserowych w paśmie średniej podczerwieni, np. 2 μm oraz 2,28 μm.

Długo, choć dużo pracys mamve przeprowadzono na kryształach LN, nadal brakuje systematycznych badań nad LN’s Właściwości fotorefrakcyjne podczerwieni, samoistny próg uszkodzenia lasera oraz mechanizm wpływu domieszkowania na próg uszkodzenia. Zastosowanie elektrooptycznego przełączania Qkryształu LN przyniósł wiele zamieszania. Jednocześnie skład kryształów LN jest złożony, a rodzaje i ilości defektów są liczne, co skutkuje różnymiCe produkowane przez różne piece, różne partie, a nawet różne części tego samego kawałek kryształu. Mogą występować duże różnice w jakości kryształów. Trudno jest kontrolować spójność działania urządzeń elektrooptycznych z przełączaniem dobroci, co również w pewnym stopniu ogranicza zastosowanie elektrooptycznego przełączania dobroci kryształów LN.

Wysokiej jakości cela LN Pockels firmy WISOPTIC