Ніобат літію (LiNbO₃, скорочено LN) — багатофункціональний і багатоцільовий штучний кристал який об'єднує чудовий електрооптичний, акустооптичний, пружно-оптичний, п'єзоелектричний, піроелектричний, фоторефракційний ефект та інші фізичні властивості. Кристал LN належить до тригональної кристалічної системи, із сегнетоелектричною фазою при кімнатній температурі, 3m точкова група, і R3c космічна група. У 1949 році Матіас і Ремейка синтезували монокристал LN, а в 1965 році Баллман успішно виростив LN кристал більшого розміру.

In 1970-ті роки LN cкристали почали використовувати при виготовленні електрооптичних перемикачів добротності. Кристали LN мають переваги: ​​відсутність розрідження, низька напівхвильова напруга, бічна модуляція, простота виготовлення електродів, зручне використання та обслуговування тощо, але вони схильні до змін фоторефракції та мають низькі пороги пошкодження лазером. У той же час складність приготування кристалів високої оптичної якості призводить до нерівномірної якості кристалів. Довго,Кристали LN мають використовувався лише в деяких низьких або лазерні системи середньої потужності 1064 нм.

Для того, щоб вирішити проблема фоторефракційний ефект, Багато роботиs хаve здійснено. Оскільки зазвичай використовується кристал LNрозроблено евтектичне співвідношення однакового складу з тверда-рідка держава, ттут є такі дефекти, як літієві вакансії та антиніобій у кристалі. Властивості кристалів легко регулювати шляхом зміни складу та легування. У 1980 р.це’s виявили, що збільшуються леговані кристали LN з вмістом магнію понад 4,6% молs в стійкість до фотопошкоджень більш ніж на один порядок. Також були розроблені інші антифоторефракційні леговані LN кристали, такі як леговані цинком, скандієм, індієм, гафнієм, цирконієм, тощо. Тому що легований LN має погану оптичну якість, а зв'язок між фоторефракцією та лазерним пошкодженням є недостатнім дослідженням, Це має не знайшли широкого застосування.

Вирішувати проблеми, що існують при вирощуванні кристалів LN великого діаметру високої оптичної якості, дослідники у 2004 р. розробили комп'ютерну систему керування, яка краще вирішила проблему серйозного відставання в управлінні при зростанні великогабаритних LN. Рівень контролю рівного діаметра був значно покращений, що дозволяє подолати раптову зміну діаметра, викликану поганим контролем процесу росту кристала, і значно покращує оптичну однорідність кристала. Оптична однорідність 3 дюймагл Кристал LN краще 3×10⁻⁵ см⁻¹.

У 2010 р. дослідникС припустив, що напруження в кристалі LN є основною причиною поганої температурної стабільності LN електрооптичний перемикач добротності. На базі комп’ютера-контрольована Технологія рівного діаметра для вирощування кристала LN високої оптичної якості, спеціальний процес термічної обробки використовується для зменшення залишку заготовки. У 2013 р.хтось запропонував це, як внутрішній стрес, зовнішнє затискне напруження має те саме вплив на ттемпературна стабільність застосування електрооптичної модуляції добротності кристала LN. Вони розвивалися an технологія еластичного складання для подолання проблеми зовнішнього напруження, викликаної традиційним жорстким затисканням, і цю техніку була просувана та застосована в лазерах серії 1064 нм.

У той же час, оскільки кристал LN має широкий Смуга світлопропускання та великий ефективний електрооптичний коефіцієнт, його можна використовувати в лазерних системах середнього інфрачервоного діапазону, наприклад, 2 мкм і 2,28 мкм.

Надовго, хоча роботи багатоs хаve проведено на кристалах LN, досі відсутні систематичні дослідження з LN’s інфрачервоні фоторефракційні властивості, власний поріг пошкодження лазера та механізм впливу легування на поріг пошкодження. Застосування електрооптичної модуляції добротностіз кристала LN внесла багато плутанини. У той же час склад кристалів LN є складним, а типи та кількість дефектів рясні, що призводить до різнихц виробляються різними печами, різні партії і навіть різні частини того ж самого шматок кришталю. Можуть бути великі відмінності в якості кристалів. Важко контролювати послідовність роботи електрооптичних пристроїв з модуляцією добротності, що також певною мірою обмежує застосування електрооптичної модуляції добротності кристалів LN.

Високоякісний елемент LN Pockels виробництва WISOPTIC