Литиев ниобат (LiNbO₃, съкратено като LN) е многофункционален и многофункционален изкуствен кристал който интегрира отличен електро-оптичен, акусто-оптичен, еластично-оптичен, пиезоелектричен, пироелектричен, фоторефрактивен ефект и други физични свойства. LN кристалът принадлежи към тригоналната кристална система, с фероелектрична фаза при стайна температура, 3m точкова група и R3c космическа група. През 1949 г. Матиас и Ремейка синтезират LN монокристал, а през 1965 г. Балман успешно отглежда LN кристал с по-голям размер.

In 1970-те години LN cкристалите започват да се използват при изготвянето на електрооптични Q-превключватели. LN кристалите имат предимствата на липса на разливане, ниско напрежение на полувълна, странична модулация, лесни за изработване електроди, удобна употреба и поддръжка и т.н., но те са склонни към фоторефракционни промени и имат ниски прагове на лазерно увреждане. В същото време трудността при приготвянето на кристали с високо оптично качество води до неравномерно качество на кристалите. За дълго време,LN кристалите имат използван само в някои ниски или лазерни системи със средна мощност 1064 nm.

За да се реши на проблем на фоторефрактивна ефект, много работаs хаve е извършено. Тъй като често използваният LN кристалсе разработва от евтектично съотношение със същия състав на твърдо-течно състояние, ттук има дефекти като литиеви свободни места и антиниобий в кристала. Лесно е да се регулират свойствата на кристала чрез промяна на състава и легирането. През 1980 г.то’s установи, че легиращите LN кристали със съдържание на магнезий повече от 4,6 mol% се увеличаватs на устойчивост на фотоповреди с повече от един порядък. Разработени са и други анти-фоторефрактивни легирани LN кристали, като легирани с цинк, легирани със скандий, с индий, с хафний, с цирконий, и т.н. Защото легиран LN има лошо оптично качествои връзката между фоторефракцията и лазерното увреждане е липса на изследвания, то има не се използва широко.

Разрешавам проблемите, съществуващи при растежа на LN кристали с голям диаметър, високо оптично качество, изследователи разработи компютърна система за управление през 2004 г., която реши по-добре проблема със сериозното изоставане в контрола по време на растежа на големи размери LN Нивото на контрол на равния диаметър е значително подобрено, което преодолява внезапната промяна в диаметъра, причинена от лошия контрол на процеса на растеж на кристала, и значително подобрява оптичната еднородност на кристала. Оптичната еднородност на 3 инчагл LN кристалът е по-добър от 3×10⁻⁵ см⁻¹.

В 2010, изследователs предложи, че напрежението в LN кристала е основната причина за лошата температурна стабилност на LN електрооптичен Q-превключвател. На базата на компютъра-контролиран Технология с равен диаметър за отглеждане на висококачествен LN кристал, се използва специален процес на топлинна обработка за намаляване на остатъците от заготовката. През 2013,някой предложи това, като вътрешно напрежение, външното напрежение на затягане има същото ефект върху tтемпературната стабилност на приложението на електрооптичното превключване на Q на LN кристала. Те се развиха ан технология за еластично сглобяване за преодоляване на проблема с външното напрежение, причинен от традиционното твърдо затягане, и тази техника е популяризиран и приложен в серията лазери 1064 nm.

В същото време, тъй като LN кристалът има широк лента на пропускане на светлина и голям ефективен електрооптичен коефициент, може да се използва в лазерни системи със средна инфрачервена вълнова лента, като 2 μm и 2,28 μm.

От дълго време, макар и много работаs хаve са извършени върху LN кристали, все още липсват систематични изследвания за LN’s инфрачервени фоторефрактивни свойства, присъщият праг на лазерно увреждане и механизмът на влияние на допинга върху прага на увреждане. Прилагането на електрооптично Q-превключванеот LN кристал донесе много объркване. В същото време съставът на LN кристалите е сложен, а видовете и количествата дефекти са в изобилие, което води до различниce произведени от различни пещи, различни партиди и дори различни части от същото парче кристал. Може да има големи разлики в качеството на кристалите. Трудно е да се контролира последователността на производителността на електрооптичните устройства с Q-превключване, което също ограничава прилагането на електрооптично Q-превключване на LN кристали до известна степен.

Висококачествена LN Pockels клетка, произведена от WISOPTIC