Lithium niobate (LiNbO₃, ôfkoarte as LN) is in multyfunksjoneel en multyfunksjoneel keunstmjittich kristal hokker yntegreart poerbêst elektro-optysk, akoesto-optysk, elastysk-optysk, piëzoelektrysk, pyroelektrysk, fotobrekkend effekt en oare fysike eigenskippen. LN-kristal heart ta it trigonale kristalsysteem, mei ferroelektryske faze by keamertemperatuer, 3m punt groep, en R3c romte groep. Yn 1949 synthesisearre Matthias en Remeika LN-ienkristal, en yn 1965 groeide Ballman mei súkses in gruttere grutte LN-kristal.

In jierren '70 LN crystals begûn te brûkt wurde yn de tarieding fan elektro-optyske Q-switches. LN kristallen hawwe de foardielen fan gjin deliquescent, lege heal-wave spanning, laterale modulaasje, maklik te meitsjen elektroden, handige gebrûk en ûnderhâld, ensfh, mar se binne gefoelich foar photorefractive feroarings en hawwe lege laser skea drompels. Tagelyk liedt de muoite fan it tarieden fan kristallen fan hege optyske kwaliteit ta unjildich kristalkwaliteit. In hiel lang skoft,LN kristallen hawwe allinnich brûkt yn guon lege fan medium macht 1064 nm laser systemen.

Om oplosse de probleem fan photorefractive effekt, in protte wurks have útfierd is. Omdat de meast brûkte LN crystalwurdt ûntwikkele troch eutektyske ferhâlding fan deselde komposysje fan fêst-floeiber steat, thjir binne defekten lykas lithium fakatueres en anty-niobium yn it kristal. It is maklik om de kristaleigenskippen oan te passen troch de komposysje en doping te feroarjen. Yn 1980,it’s fûn dat doping LN kristallen mei in magnesium ynhâld fan mear as 4,6 mol% tanimmes de foto-skea ferset mei mear as ien folchoarder fan grutte. Oare anty-fotorefraktive gedopte LN-kristallen binne ek ûntwikkele, lykas sink-doped, scandium-doped, indium-doped, hafnium-doped, zirconium-doped, ensfh. Omdat doped LN hat minne optyske kwaliteit, en de relaasje tusken fotorefraksje en laser skea is gebrek oan ûndersyk, it hat net in soad brûkt.

Oplosse de problemen besteande yn 'e groei fan LN-kristallen mei grutte diameter, hege optyske kwaliteit, ûndersikers ûntwikkele in kompjûterkontrôlesysteem yn 2004, dat it probleem fan serieuze efterstân yn kontrôle better oploste tidens de groei fan grutte grutte LN. It nivo fan gelikense diameter kontrôle is gâns ferbettere, dy't oerwint de hommelse feroaring yn diameter feroarsake troch minne kontrôle fan it kristal groei proses, en sterk ferbettert de optyske uniformiteit fan it kristal. De optyske uniformiteit fan 'e 3 inch LN kristal is better as 3 × 10⁻⁵ cm⁻¹.

Yn 2010, ûndersikers foarsteld dat de stress yn de LN crystal is de wichtichste reden foar de minne temperatuer stabiliteit fan de LN elektro-optyske Q-switch. Op grûn fan 'e kompjûter- kontrolearre technology fan lykweardige diameter om LN-kristal fan hege optyske kwaliteit te groeien, wurdt in spesjale waarmtebehannelingsproses brûkt om it oerbliuwsel fan 'e blank te ferminderjen. Yn 2013,immen foarstelde dat, as de ynterne stress, de eksterne klemspanning hat selde effekt op tde temperatuerstabiliteit fan 'e elektro-optyske Q-wikseljende tapassing fan it LN-kristal. Se ûntwikkele an elastyske gearkomste technology te oerwinnen de eksterne stress probleem feroarsake troch de tradisjonele stive clamping, en dizze technyk is befoardere en tapast yn 'e 1064 nm-searje fan lasers.

Tagelyk, omdat de LN kristal hat wiid ljochttransmission band en grutte effektive elektro-optyske koeffizient, it kin brûkt wurde yn mid-infraread waveband lasersystemen, lykas 2 μm en 2,28 μm.

Foar in lange tiid, hoewol in protte wurks have útfierd op LN-kristallen, is der noch in gebrek oan systematysk ûndersyk nei LN’s ynfraread photorefractive eigenskippen, de yntrinsike laser skea drompel, en de ynfloed meganisme fan doping op de skea drompel. De tapassing fan elektro-optyske Q-switchingfan LN kristal hat in protte betizing brocht. Tagelyk is de gearstalling fan LN-kristallen kompleks, en de soarten en hoemannichten defekten binne oerfloedich, wat resulteart yn ferskillendece produsearre troch ferskate ovens, ferskate batches, en sels ferskate dielen fan itselde stikje kristal. D'r kinne grutte ferskillen wêze yn 'e kwaliteit fan kristallen. It is lestich om de prestaasjeskonsistinsje fan elektro-optyske Q-skeakele apparaten te kontrolearjen, dy't ek de tapassing fan elektro-optyske Q-wikseling fan LN-kristallen oant in bepaalde mate beheint.

Hege kwaliteit LN Pockels sel makke troch WISOPTIC