Litio niobato (LiNbO₃, mallongigita kiel LN) estas multfunkcia kaj multcela artefarita kristalo kiu integras bonegan elektro-optikan, akusto-optikan, elastan-optikan, piezoelektran, piroelektran, fotorefragan efikon kaj aliajn fizikajn proprietojn. LN-kristalo apartenas al la trigonala kristala sistemo, kun ferelektra fazo ĉe ĉambra temperaturo, 3m punktogrupo, kaj R3c spaca grupo. En 1949, Matiaso kaj Remeika sintezis LN ununuran kristalon, kaj en 1965 Ballman sukcese kreskigis pli grandan grandecon LN-kristalon.

In 1970-aj jaroj LN ĉrystals komencis esti uzitaj en la preparado de elektro-optikaj Q-ŝaltiloj. LN-kristaloj havas la avantaĝojn de neniu deliksenca, malalta duon-onda tensio, flanka modulado, facile fari elektrodojn, oportunan uzadon kaj prizorgadon, ktp., sed ili estas inklinaj al fotorefraktaj ŝanĝoj kaj havas malaltajn sojlojn de damaĝo de lasero. Samtempe, la malfacileco prepari altkvalitajn kristalojn kondukas al neegala kristala kvalito. Longtempe,LN-kristaloj havas estis uzata nur en iuj malaltaj aŭ meza potenco 1064 nm lasersistemoj.

Por solvi la problemo de fotorefrakta efiko, multe da laboros have estis efektivigita. Ĉar la ofte uzata LN-kristaloestas evoluigita de eŭtektika proporcio de sama konsisto de solida-likva stato, tĉi tie estas difektoj kiel litio-vakaĵoj kaj kontraŭ-niobio en la kristalo. Estas facile ĝustigi la kristalajn proprietojn ŝanĝante la komponadon kaj dopadon. En 1980,ĝi’s trovis, ke dopaj LN-kristaloj kun magnezia enhavo de pli ol 4,6 mol% pliiĝass la foto-damaĝa rezisto je pli ol unu grandordo. Aliaj kontraŭ-fotorefraktaj dopitaj LN-kristaloj ankaŭ estis evoluigitaj, kiel ekzemple zinko-dopata, skandio-dopata, indi-dopata, hafnio-dopata, zirkonio-dopata, ktp. Ĉar dopitaj LN havas malbonan optikan kvaliton, kaj la rilato inter fotorefrakto kaj lasera damaĝo estas manko de esplorado, ĝi havas ne estis vaste uzata.

Solvi la problemoj ekzistantaj en la kresko de grand-diametraj, alt-optik-kvalitaj LN-kristaloj, esploristoj evoluigis komputilan kontrolsistemon en 2004, kiu pli bone solvis la problemon de grava malfruo en kontrolo dum la kresko de grandgranda. LN. La nivelo de egala diametro-kontrolo estis multe plibonigita, kio venkas la subitan ŝanĝon en diametro kaŭzita de malbona kontrolo de la kristala kreskprocezo, kaj multe plibonigas la optikan unuformecon de la kristalo. La optika unuformeco de la 3 inĉ LN-kristalo estas pli bona ol 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

En 2010, esploristos proponis ke la streso en la LN-kristalo estas la ĉefa kialo de la malbona temperaturstabileco de la LN elektro-optika Q-ŝaltilo. Surbaze de la komputilo-kontrolita egala diametra teknologio por kreskigi altkvalitan optikan LN-kristalon, speciala varmotraktada procezo estas uzata por redukti la restaĵon de la malplena. En 2013,iu proponis tion, kiel la interna streso, la ekstera krampa streĉo havas sama efiko sur tli temperaturstabileco de la elektro-optika Q-ŝanĝa apliko de la LN-kristalo. Ili disvolviĝis an elasta asemblea teknologio por venki la eksteran streĉan problemon kaŭzitan de la tradicia rigida krampo, kaj ĉi tiu tekniko estis antaŭenigita kaj aplikita en la 1064 nm serio de laseroj.

Samtempe, ĉar la LN-kristalo havas larĝa lumtransdona bando kaj granda efika elektro-optika koeficiento, ĝi povas esti uzata en mez-infraruĝaj ondobendaj laseraj sistemoj, kiel 2 μm. kaj 2,28 μm.

Dum longa tempo, kvankam multe da laboros have farita sur LN-kristaloj, ankoraŭ mankas sistema esplorado pri LN’s infraruĝaj fotorefraktaj propraĵoj, la interna lasera difekta sojlo, kaj la influmekanismo de dopado sur la difekta sojlo. La apliko de elektro-optika Q-ŝanĝode LN-kristalo alportis multe da konfuzo. Samtempe, la konsisto de LN-kristaloj estas kompleksa, kaj la specoj kaj kvantoj de difektoj estas abundaj, rezultigante malsamajn.ce produktitaj de malsamaj fornoj, malsamaj aroj, kaj eĉ malsamaj partoj de la sama peco de kristalo. Povas esti grandaj diferencoj en la kvalito de kristaloj. Estas malfacile kontroli la rendimentan konsistencon de elektro-optikaj Q-ŝaltitaj aparatoj, kiu ankaŭ limigas la aplikon de elektro-optika Q-ŝanĝo de LN-kristaloj certagrade.

Altkvalita LN Pockels-ĉelo farita de WISOPTIC