Niobati i litiumit (LiNbO₃, shkurtuar si LN) është një kristal artificial shumëfunksional dhe me shumë qëllime e cila integron efekte të shkëlqyera elektro-optike, akusto-optike, elastike-optike, piezoelektrike, piroelektrike, fotorefraktive dhe veti të tjera fizike. Kristali LN i përket sistemit kristal trigonal, me fazë ferroelektrike në temperaturën e dhomës, 3m grup pikë, dhe R3c grup hapësinor. Në vitin 1949, Matthias dhe Remeika sintetizuan një kristal LN, dhe në 1965 Ballman rriti me sukses një kristal LN me madhësi më të madhe.

In vitet 1970 LN cristalët filluan të përdoren në përgatitjen e ndërprerësve elektro-optikë Q. Kristalet LN kanë avantazhet e mungesës së tensionit të ulët, gjysmëvalë të ulët, modulimit anësor, elektrodave të lehta për t'u bërë, përdorimit dhe mirëmbajtjes së përshtatshme, etj., por ato janë të prirur ndaj ndryshimeve fotorefraktive dhe kanë pragje të ulëta dëmtimi lazer. Në të njëjtën kohë, vështirësia e përgatitjes së kristaleve me cilësi të lartë optike çon në cilësi të pabarabartë të kristalit. Për një kohë të gjatë,Kristalet LN kanë është përdorur vetëm në disa të ulëta ose Sisteme lazer me fuqi mesatare 1064 nm.

Për të zgjidhur problemi i fotorefraktive efekt, shumë punës have është kryer. Sepse kristali LN i përdorur zakonishtështë zhvilluar nga raporti eutektik me përbërje të njëjtë e të ngurta-lëng shteti, tkëtu janë defekte të tilla si boshllëqet e litiumit dhe anti-niobium në kristal. Është e lehtë të rregullohen vetitë e kristalit duke ndryshuar përbërjen dhe dopingun. ne vitin 1980,atë’s zbuloi se kristalet e dopingut LN me një përmbajtje magnezi prej më shumë se 4.6 mol% rritens të rezistenca ndaj dëmtimit të fotove me më shumë se një renditje të madhësisë. Janë zhvilluar gjithashtu kristale të tjera LN të dopuara kundër fotorefrakteve, të tilla si të dopuar me zink, të dopuar me skadium, të dopuar me indium, me hafnium, me zirkon., etj. Sepse i dopuar LN ka cilësi të dobët optikedhe marrëdhënia midis fotorefraksionit dhe dëmtimit me lazer është mungesa e hulumtimit, ajo ka nuk është përdorur gjerësisht.

Te zgjidhesh problemet ekzistuese në rritjen e kristaleve LN me diametër të madh dhe me cilësi të lartë optike, studiuesit zhvilloi një sistem kontrolli kompjuterik në 2004, i cili zgjidhi më mirë problemin e vonesës serioze në kontroll gjatë rritjes së madhësive të mëdha LN. Niveli i kontrollit të diametrit të barabartë është përmirësuar shumë, i cili kapërcen ndryshimin e papritur të diametrit të shkaktuar nga kontrolli i dobët i procesit të rritjes së kristalit dhe përmirëson shumë uniformitetin optik të kristalit. Uniformiteti optik i 3 inçch Kristali LN është më i mirë se 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

ne vitin 2010, studiuess propozoi që stresi në kristalin LN është arsyeja kryesore për stabilitetin e dobët të temperaturës së LN elektro-optik Q-switch. Në bazë të kompjuterit- i kontrolluar Teknologji me diametër të barabartë për të rritur kristalin LN me cilësi të lartë optike, përdoret një proces i veçantë trajtimi termik për të reduktuar mbetjen e boshllëkut. ne vitin 2013,dikush propozoi që, si stresi i brendshëm, stresi i jashtëm i shtrëngimit ka njëjtë efekt në tai qëndrueshmëria e temperaturës së aplikimit elektro-optik Q-ndërprerës të kristalit LN. Ata u zhvilluan një teknologjia e montimit elastik për të kapërcyer problemin e stresit të jashtëm të shkaktuar nga shtrëngimi tradicional i ngurtë, dhe këtë teknikë është promovuar dhe aplikuar në serinë e laserëve 1064 nm.

Në të njëjtën kohë, sepse kristal LN ka i gjerë brezi i transmetimit të dritës dhe koeficienti i madh elektro-optik efektiv, mund të përdoret në sistemet lazer me brez valësh infra të kuqe të mesme, të tilla si 2 μm dhe 2.28 μm.

Për një kohë të gjatë, edhe pse shumë punës have të kryera në kristalet LN, ka ende mungesë të kërkimeve sistematike mbi LN’s Vetitë fotorefraktive infra të kuqe, pragu i brendshëm i dëmtimit të lazerit dhe mekanizmi i ndikimit të dopingut në pragun e dëmtimit. Aplikimi i komutimit elektro-optik Qprej kristali LN ka sjellë shumë konfuzion. Në të njëjtën kohë, përbërja e kristaleve LN është komplekse, dhe llojet dhe sasitë e defekteve janë të bollshme, duke rezultuar në të ndryshmece prodhuar nga furra të ndryshme, tufa të ndryshme, madje edhe pjesë të ndryshme të së njëjtës copë kristali. Mund të ketë dallime të mëdha në cilësinë e kristaleve. Është e vështirë të kontrollohet qëndrueshmëria e performancës së pajisjeve elektro-optike me komutim Q, gjë që gjithashtu kufizon aplikimin e ndërrimit elektro-optik Q të kristaleve LN në një masë të caktuar.

Qelizë LN Pockels me cilësi të lartë e prodhuar nga WISOPTIC