Litium niobaat (LiNbO₃, afgekort as LN) is 'n multifunksionele en veeldoelige kunsmatige kristal watter integreer uitstekende elektro-optiese, akoesto-optiese, elasties-optiese, piëzo-elektriese, piro-elektriese, fotorefraktiewe effek en ander fisiese eienskappe. LN-kristal behoort aan die trigonale kristalstelsel, met ferro-elektriese fase by kamertemperatuur, 3m punt groep, en R3c ruimte groep. In 1949 het Matthias en Remeika LN-enkelkristal gesintetiseer, en in 1965 het Ballman suksesvol 'n groter grootte LN-kristal gekweek.

In 1970's LN crystals begin gebruik word in die voorbereiding van elektro-optiese Q-skakelaars. LN-kristalle het die voordele van geen vervloeiing nie, lae halfgolfspanning, laterale modulasie, maklik om elektrodes te maak, gerieflike gebruik en onderhoud, ens., maar hulle is geneig tot fotorefraktiewe veranderinge en het lae laserskadedrempels. Terselfdertyd lei die moeilikheid om hoë optiese kwaliteit kristalle voor te berei tot ongelyke kristalkwaliteit. Vir 'n lang tyd,LN kristalle het is slegs in sommige lae gebruik van medium krag 1064 nm laser stelsels.

Ten einde die op te los probleem van fotorefraktief effek, baie werks have uitgevoer is. Omdat die algemeen gebruikte LN kristalis ontwikkel deur eutektiese verhouding van dieselfde samestelling van vastestof-vloeistof staat, thier is defekte soos litium-vakatures en anti-niobium in die kristal. Dit is maklik om die kristal eienskappe aan te pas deur die samestelling en doping te verander. In 1980,Dit’s gevind dat doping LN-kristalle met 'n magnesiuminhoud van meer as 4,6 mol% toeneems die foto-skade weerstand met meer as een orde van grootte. Ander anti-fotorefraktiewe gedoteerde LN-kristalle is ook ontwikkel, soos sink-gedoteerd, skandium-gedoteerd, indium-gedoteerd, hafnium-gedoteerd, sirkonium-gedoteerd, ens. Omdat gedoop LN het swak optiese gehalte, en die verband tussen fotorefraksie en laserskade is 'n gebrek aan navorsing, dit het nie wyd gebruik nie.

Om op te los die probleme wat bestaan ​​in die groei van groot-deursnee, hoë-optiese kwaliteit LN-kristalle, navorsers het 'n rekenaarbeheerstelsel in 2004 ontwikkel, wat die probleem van ernstige agterstand in beheer tydens die groei van groot grootte beter opgelos het LN. Die vlak van gelyke deursnee beheer is aansienlik verbeter, wat die skielike verandering in deursnee wat veroorsaak word deur swak beheer van die kristalgroeiproses oorkom, en die optiese eenvormigheid van die kristal aansienlik verbeter. Die optiese eenvormigheid van die 3 inhfst LN kristal is beter as 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

In 2010, navorsers voorgestel dat die spanning in die LN kristal is die hoofrede vir die swak temperatuur stabiliteit van die LN elektro-optiese Q-skakelaar. Op die basis van die rekenaar-beheer gelyke deursnee tegnologie om hoë optiese gehalte LN kristal te laat groei, 'n spesiale hittebehandelingsproses word gebruik om die oorblyfsel van die leë te verminder. In 2013,iemand voorgestel dat, as die interne spanning, die eksterne klemspanning het dieselfde effek op tdie temperatuurstabiliteit van die elektro-optiese Q-skakeltoepassing van die LN-kristal. Hulle het ontwikkel an elastiese samestelling tegnologie om die eksterne spanning probleem wat veroorsaak word deur die tradisionele rigiede klem te oorkom, en hierdie tegniek is bevorder en toegepas in die 1064 nm reeks lasers.

Terselfdertyd, omdat die LN kristal het wyd ligtransmissieband en groot effektiewe elektro-optiese koëffisiënt, dit kan gebruik word in middel-infrarooi golfband laserstelsels, soos 2 μm en 2,28 μm.

Vir 'n lang tyd, hoewel baie werks have op LN-kristalle uitgevoer is, is daar steeds 'n gebrek aan sistematiese navorsing oor LN’s infrarooi fotorefraktiewe eienskappe, die intrinsieke laserskadedrempel en die invloedmeganisme van doping op die skadedrempel. Die toepassing van elektro-optiese Q-skakelingvan LN kristal het baie verwarring gebring. Terselfdertyd is die samestelling van LN-kristalle kompleks, en die tipes en hoeveelhede defekte is volop, wat lei tot verskillendece vervaardig deur verskillende oonde, verskillende groepe, en selfs verskillende dele van dieselfde stuk kristal. Daar kan groot verskille in die kwaliteit van kristalle wees. Dit is moeilik om die werkverrigtingkonsekwentheid van elektro-optiese Q-geskakelde toestelle te beheer, wat ook die toepassing van elektro-optiese Q-skakeling van LN-kristalle tot 'n sekere mate beperk.

Hoë kwaliteit LN Pockels sel gemaak deur WISOPTIC