لیتیوم نیوبات (LiNbO₃، به اختصار LN) یک کریستال مصنوعی چند منظوره و چند منظوره است. که الکترواپتیک، آکوستو نوری، الاستیک اپتیک، پیزوالکتریک، پیرالکتریک، اثر انکساری نوری و سایر خواص فیزیکی را ادغام می کند. کریستال LN متعلق به سیستم کریستالی مثلثی است، با فاز فروالکتریک در دمای اتاق، 3m گروه نقطه و R3c گروه فضایی در سال 1949، ماتیاس و رمیکا تک کریستال LN را سنتز کردند و در سال 1965 بالمن با موفقیت یک کریستال LN را با اندازه بزرگتر رشد داد.

In دهه 1970 LN جاز ریستال ها در تهیه سوئیچ های Q الکترواپتیک استفاده می شود. کریستال های LN دارای مزایای عدم ریزش، ولتاژ نیمه موج کم، مدولاسیون جانبی، ساخت الکترود آسان، استفاده راحت و نگهداری و غیره هستند، اما مستعد تغییرات انکساری نوری هستند و آستانه آسیب لیزری پایینی دارند. در عین حال، دشواری تهیه کریستال های با کیفیت نوری بالا منجر به کیفیت ناهموار کریستال می شود. برای مدت طولانی،کریستال های LN دارند فقط در برخی کم استفاده شده است یا سیستم های لیزری با توان متوسط ​​1064 نانومتر.

به منظور حل مشکل از انکسار نور اثر، کار زیادs در هکتارve انجام شد. زیرا کریستال LN متداول استتوسط نسبت یوتکتیک ترکیب مشابه از جامد-مایع ایالت، تیدر اینجا نقص هایی مانند جای خالی لیتیوم و آنتی نیوبیوم در کریستال وجود دارد. تنظیم خواص کریستال با تغییر ترکیب و دوپینگ آسان است. در سال 1980،آی تی’s دریافت که دوپینگ کریستال های LN با محتوای منیزیم بیش از 4.6 مول درصد افزایش می یابدs را مقاومت در برابر آسیب عکس با بیش از یک مرتبه بزرگی. سایر کریستال های ضد فتور انکسار دوپ شده LN نیز ساخته شده اند، مانند دوپ شده با روی، دوپ شده با اسکاندیم، دوپ شده با ایندیم، دوپ شده با هافنیوم، دوپ شده با زیرکونیوم.، و غیره. زیرا دوپ شده LN کیفیت نوری ضعیفی داردو ارتباط بین انکسار نوری و آسیب لیزر عدم تحقیق است، این دارد به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است.

برطرف كردن مشکلات موجود در رشد بلورهای LN با قطر بزرگ و با کیفیت نوری بالا، محققان یک سیستم کنترل کامپیوتری را در سال 2004 توسعه داد که مشکل تاخیر جدی در کنترل را در طول رشد سایز بزرگ بهتر حل کرد. لوگاریتم. سطح کنترل قطر برابر تا حد زیادی بهبود یافته است، که بر تغییر ناگهانی قطر ناشی از کنترل ضعیف فرآیند رشد کریستال غلبه می کند و یکنواختی نوری کریستال را تا حد زیادی بهبود می بخشد. یکنواختی نوری 3 اینچفصل کریستال LN بهتر از 3×10 است^-5 سانتی متر^-1.

در سال 2010، محققپیشنهاد شد که تنش در کریستال LN دلیل اصلی پایداری دمای ضعیف کریستال است لوگاریتم سوئیچ Q الکترواپتیکال. بر اساس کامپیوتر-کنترل شده فن آوری با قطر برابر برای رشد کریستال LN با کیفیت نوری بالا، یک فرآیند عملیات حرارتی ویژه برای کاهش باقیمانده خالی استفاده می شود. در سال 2013،کسی پیشنهاد کرد که, به عنوان استرس درونی, تنش گیره خارجی دارد یکسان تاثیر بر تیپایداری دمایی کاربرد سوئیچینگ Q الکترواپتیک کریستال LN. توسعه دادند یک فن آوری مونتاژ الاستیک برای غلبه بر مشکل استرس خارجی ناشی از بستن سفت و سخت سنتی، و این تکنیک در سری لیزرهای 1064 نانومتری ترویج و اعمال شده است.

در همان زمان، زیرا کریستال LN دارد وسیع باند انتقال نور و ضریب الکترواپتیک موثر بزرگ، می تواند در سیستم های لیزری باند موج مادون قرمز میانی مانند 2 میکرومتر استفاده شود. و 2.28 میکرومتر

برای مدت طولانی، اگرچه کار زیاد استs در هکتارve بر روی کریستال های LN انجام شده است، هنوز تحقیقات سیستماتیک در مورد آن وجود ندارد لوگاریتم’s خواص انکساری نور مادون قرمز، آستانه آسیب لیزر ذاتی، و مکانیسم تأثیر دوپینگ بر آستانه آسیب. کاربرد سوئیچینگ Q الکترواپتیکالاز کریستال LN سردرگمی زیادی به همراه داشته است. در عین حال، ترکیب کریستال‌های LN پیچیده است و انواع و کمیت‌های عیوب فراوان است و در نتیجه متفاوت است.ce تولید شده توسط کوره های مختلف، دسته های مختلف و حتی قسمت های مختلف یکسان تکه کریستال. ممکن است تفاوت های زیادی در کیفیت کریستال ها وجود داشته باشد. کنترل سازگاری عملکرد دستگاه های سوئیچ Q الکترواپتیک دشوار است، که همچنین استفاده از سوئیچینگ الکترواپتیک Q کریستال های LN را تا حدی محدود می کند.

سلول LN Pockels با کیفیت بالا ساخته شده توسط WISOPTIC