Niobato de lítio (LiNbO₃, abreviado como LN) é um cristal artificial multifuncional e multifuncional que integra excelente efeito eletro-óptico, acústico-óptico, elástico-óptico, piezoelétrico, piroelétrico, fotorrefrativo e outras propriedades físicas. O cristal LN pertence ao sistema de cristal trigonal, com fase ferroelétrica em temperatura ambiente, 3m grupo de pontos, e R3c grupo espacial. Em 1949, Matthias e Remeika sintetizaram o cristal único LN e, em 1965, Ballman desenvolveu com sucesso um cristal LN de tamanho maior.

In 1970 LN cOs cristais começaram a ser usados ​​na preparação de Q-switches eletro-ópticos. Os cristais LN têm as vantagens de não ter deliquescência, baixa tensão de meia onda, modulação lateral, eletrodos fáceis de fazer, uso e manutenção convenientes, etc., mas são propensos a alterações fotorrefrativas e têm baixos limiares de dano do laser. Ao mesmo tempo, a dificuldade de preparar cristais de alta qualidade óptica leva a uma qualidade de cristal irregular. Por muito tempo,Cristais LN têm só foi usado em alguns ou sistemas de laser de média potência de 1064 nm.

A fim de resolver o problema de fotorrefrativo efeito, Muito trabalhos have realizado. Porque o cristal LN comumente usadoé desenvolvido por razão eutética da mesma composição do líquido sólido estado, taqui estão defeitos como lacunas de lítio e anti-nióbio no cristal. É fácil ajustar as propriedades do cristal, alterando a composição e dopagem. Em 1980,isto’s descobriram que cristais de dopagem LN com um teor de magnésio de mais de 4,6 mol% aumentams a resistência a foto-danos em mais de uma ordem de magnitude. Outros cristais LN dopados com anti-fotorrefrativos também foram desenvolvidos, tais como dopado com zinco, dopado com escândio, dopado com índio, dopado com háfnio, dopado com zircônioetc. Porque dopado LN tem baixa qualidade óptica, e a relação entre a fotorrefração e os danos do laser é falta de pesquisas, tem não tem sido amplamente usado.

Resolver os problemas existentes no crescimento de cristais LN de grande diâmetro e alta qualidade óptica, pesquisadores desenvolveu um sistema de controle por computador em 2004, que resolveu melhor o problema do sério atraso no controle durante o crescimento das grandes empresas. LN. O nível de controle de diâmetro igual foi muito melhorado, o que supera a mudança repentina no diâmetro causada pelo controle deficiente do processo de crescimento do cristal e melhora muito a uniformidade óptica do cristal. A uniformidade óptica de 3 pol.CH O cristal LN é melhor do que 3 × 10^-5 cm^-1.

Em 2010, investigadors propuseram que a tensão no cristal LN é a principal razão para a baixa estabilidade de temperatura do LN Interruptor Q eletro-óptico. Com base no computador-controlado tecnologia de diâmetro igual para crescer cristal LN de alta qualidade óptica, um processo de tratamento térmico especial é usado para reduzir o resíduo do branco. Em 2013,alguém propôs que, como o estresse interno, o estresse de aperto externo tem mesmo efeito em tA estabilidade de temperatura da aplicação eletro-óptica de comutação Q do cristal LN. Eles desenvolveram um tecnologia de montagem elástica para superar o problema de estresse externo causado pela fixação rígida tradicional, e esta técnica foi promovido e aplicado na série de lasers de 1064 nm.

Ao mesmo tempo, porque o cristal LN tem ampla banda de transmissão de luz e grande coeficiente eletro-óptico efetivo, pode ser usado em sistemas de laser de banda de infravermelho médio, como 2 μm e 2,28 μm.

Por muito tempo, embora dê muito trabalhos have realizado em cristais LN, ainda há falta de pesquisas sistemáticas sobre LN’s propriedades fotorrefrativas de infravermelho, o limite de dano intrínseco do laser e o mecanismo de influência do doping no limite de dano. A aplicação de comutação Q eletro-ópticade cristal LN trouxe muita confusão. Ao mesmo tempo, a composição dos cristais LN é complexa, e os tipos e quantidades de defeitos são abundantes, resultando em diferençasce produzido por diferentes fornos, diferentes lotes e até diferentes partes do mesmo pedaço de cristal. Pode haver grandes diferenças na qualidade dos cristais. É difícil controlar a consistência do desempenho de dispositivos eletro-ópticos Q-comutados, o que também restringe a aplicação de eletro-ópticos Q-comutados de cristais LN até certo ponto.

Célula LN Pockels de alta qualidade feita por WISOPTIC