Lityum niyobat (LiNbO₃, LN olarak kısaltılır) çok işlevli ve çok amaçlı bir yapay kristaldir Hangi mükemmel elektro-optik, akustik-optik, elastik-optik, piezoelektrik, piroelektrik, fotorefraktif etki ve diğer fiziksel özellikleri birleştirir. LN kristali, oda sıcaklığında ferroelektrik faz ile trigonal kristal sistemine aittir, 3m nokta grubu ve R3c uzay grubu. 1949'da Matthias ve Remeika, LN tek kristalini sentezledi ve 1965'te Ballman daha büyük boyutlu bir LN kristalini başarıyla büyüttü.

I1970'ler LN celektro-optik Q-anahtarlarının hazırlanmasında kristaller kullanılmaya başlandı. LN kristalleri, sıvısız, düşük yarım dalga voltajı, yanal modülasyon, elektrot yapımı kolay, uygun kullanım ve bakım vb. gibi avantajlara sahiptir, ancak fotorefraktif değişikliklere eğilimlidirler ve düşük lazer hasar eşiklerine sahiptirler. Aynı zamanda, yüksek optik kaliteli kristaller hazırlamanın zorluğu, eşit olmayan kristal kalitesine yol açar. Uzun zamandır,LN kristalleri var sadece bazı düşüklerde kullanıldı veya orta güçte 1064 nm lazer sistemleri.

çözmek için sorunu fotorefraktif Efekt, çok fazla işs Have gerçekleştirildi. Çünkü yaygın olarak kullanılan LN kristalitarafından geliştirilmiştir aynı bileşimin ötektik oranı ile ilgili katı-sıvı durum, tburada kristaldeki lityum boşlukları ve anti-niyobyum gibi kusurlar var. Bileşimi değiştirerek ve doping yaparak kristal özelliklerini ayarlamak kolaydır. 1980 yılındao’s % 4,6 mol'den fazla magnezyum içeriğine sahip doping LN kristallerinin arttığını buldus NS birden fazla büyüklük sırasına göre foto-hasar direnci. Çinko katkılı, skandiyum katkılı, indiyum katkılı, hafniyum katkılı, zirkonyum katkılı gibi diğer anti-fotokırılma katkılı LN kristalleri de geliştirilmiştir., vesaire. Çünkü katkılı LN zayıf optik kaliteye sahip, ve fotorefraksiyon ve lazer hasarı arasındaki ilişki araştırma eksikliğidir, sahip yaygın olarak kullanılmadı.

Çözmek için geniş çaplı, yüksek optik kaliteli LN kristallerinin büyümesinde var olan problemler, araştırmacılar 2004 yılında, büyük boyutlu büyüme sırasında kontrolde ciddi gecikme sorununu daha iyi çözen bir bilgisayar kontrol sistemi geliştirdi. LN. Eşit çap kontrolü seviyesi büyük ölçüde iyileştirildi, bu da kristal büyüme sürecinin zayıf kontrolünün neden olduğu çaptaki ani değişikliğin üstesinden geldi ve kristalin optik tekdüzeliğini büyük ölçüde geliştirdi. 3'ün optik tekdüzeliğich LN kristali 3×10'dan daha iyidir^-5 santimetre^-1.

2010 yılında araştırmacıLN kristalindeki stresin, düşük sıcaklık stabilitesinin ana nedeni olduğunu öne sürdüler. LN elektro-optik Q anahtarı. Bilgisayar temelinde-kontrollü yüksek optik kaliteli LN kristali yetiştirmek için eşit çap teknolojisi, boşluk kalıntısını azaltmak için özel bir ısıl işlem süreci kullanılır. 2013 yılında,birşey önerdi, iç stres olarak, dış sıkıştırma gerilimi vardır aynı t üzerindeki etkisiLN kristalinin elektro-optik Q-anahtarlama uygulamasının sıcaklık kararlılığı. geliştirdiler bir geleneksel sert kenetlemenin neden olduğu dış stres sorununun üstesinden gelmek için elastik montaj teknolojisi ve bu teknik 1064 nm lazer serisinde tanıtıldı ve uygulandı.

Aynı zamanda, çünkü LN kristali geniş ışık iletim bandı ve büyük etkili elektro-optik katsayı, 2 μm gibi orta kızılötesi dalga bandı lazer sistemlerinde kullanılabilir ve 2.28 um.

Çok çalışmama rağmen uzun süres Have LN kristalleri üzerinde gerçekleştirilmiştir, ancak hala sistematik araştırma eksikliği vardır. LN’s kızılötesi fotorefraktif özellikler, içsel lazer hasar eşiği ve dopingin hasar eşiği üzerindeki etki mekanizması. Elektro-optik Q-anahtarlama uygulamasıLN kristali çok karışıklık getirdi. Aynı zamanda, LN kristallerinin bileşimi karmaşıktır ve kusurların türleri ve miktarları çoktur, bu da farklı sonuçlara neden olur.ce Farklı fırınlar tarafından üretilen, farklı partiler ve hatta aynı ürünün farklı parçaları kristal parçası. Kristallerin kalitesinde büyük farklılıklar olabilir. Elektro-optik Q-anahtarlı cihazların performans tutarlılığını kontrol etmek zordur, bu da LN kristallerinin elektro-optik Q-anahtarlama uygulamasını bir dereceye kadar kısıtlar.

WISOPTIC tarafından yapılan yüksek kaliteli LN Pockels hücresi