ลิเธียมไนโอเบต (LiNbO₃ย่อว่า LN) เป็นคริสตัลเทียมเอนกประสงค์และเอนกประสงค์ ที่ รวมอิเล็กโทรออปติก, อะคูสติกออปติก, ยืดหยุ่นออปติก, เพียโซอิเล็กทริก, ไพโรอิเล็กทริก, ผลการหักเหของแสงและคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ ที่ยอดเยี่ยม คริสตัล LN อยู่ในระบบผลึกตรีโกณมิติ โดยมีเฟสเฟอร์โรอิเล็กทริกที่อุณหภูมิห้อง 3m กลุ่มจุดและ R3c กลุ่มอวกาศ ในปี 1949 Matthias และ Remeika ได้สังเคราะห์ผลึกเดี่ยวของ LN และในปี 1965 Ballman ประสบความสำเร็จในการขยายผลึก LN ขนาดใหญ่ขึ้น

In 1970s LN cคริสตัลเริ่มถูกนำมาใช้ในการเตรียม Q-switch แบบไฟฟ้าออปติก ผลึก LN มีข้อดีคือไม่มีสารตกค้าง แรงดันไฟครึ่งคลื่นต่ำ การมอดูเลตด้านข้าง ง่ายต่อการสร้างอิเล็กโทรด การใช้งานและการบำรุงรักษาที่สะดวก ฯลฯ แต่มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงการหักเหของแสงและมีขีดจำกัดความเสียหายของเลเซอร์ต่ำ ในเวลาเดียวกัน ความยากในการเตรียมคริสตัลคุณภาพเชิงแสงสูงนำไปสู่คุณภาพของคริสตัลที่ไม่สม่ำเสมอ เป็นเวลานาน,คริสตัล LN มี ถูกใช้งานเพียงในระดับต่ำ หรือ ระบบเลเซอร์กำลังปานกลาง 1064 นาโนเมตร

เพื่อที่จะแก้ปัญหา ปัญหาของ หักเหแสง ผล, งานเยอะมากs ฮาve ได้ดำเนินการแล้ว เนื่องจากคริสตัล LN ที่ใช้กันทั่วไปถูกพัฒนาโดย อัตราส่วนยูเทคติกที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน ของ ของแข็งของเหลว รัฐ tนี่คือข้อบกพร่องเช่นตำแหน่งงานว่างลิเธียมและสารป้องกันไนโอเบียมในคริสตัล การปรับคุณสมบัติของคริสตัลทำได้ง่ายโดยการเปลี่ยนองค์ประกอบและการเติม ในปี 1980มัน’s พบว่าผลึก LN ยาสลบที่มีปริมาณแมกนีเซียมมากกว่า 4.6 โมล % เพิ่มขึ้นs NS ความต้านทานความเสียหายต่อภาพถ่ายมากกว่าหนึ่งลำดับความสำคัญ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาผลึก LN ที่เจือต้านการหักเหแสงอื่นๆ เช่น สารเจือสังกะสี สารสแกนเดียม ยาเจืออินเดียม แฮฟเนียมเจือ สารเจือเซอร์โคเนียม, ฯลฯ. เพราะ เจือ LN มีคุณภาพแสงไม่ดีและความสัมพันธ์ระหว่างการหักเหของแสงกับความเสียหายของเลเซอร์คือการขาดการวิจัย มันมี ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย.

เพื่อแก้ปัญหา ปัญหาที่มีอยู่ในการเติบโตของผลึก LN ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และมีคุณภาพสูง นักวิจัย พัฒนาระบบควบคุมคอมพิวเตอร์ในปี 2547 ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการควบคุมล่าช้าอย่างรุนแรงในช่วงการเติบโตของขนาดใหญ่ได้ดีกว่า แอลเอ็น. ระดับของการควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางที่เท่ากันได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ซึ่งเอาชนะการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของเส้นผ่านศูนย์กลางที่เกิดจากการควบคุมกระบวนการเติบโตของผลึกที่ไม่ดี และปรับปรุงความสม่ำเสมอของแสงของคริสตัลอย่างมาก ความสม่ำเสมอของแสงของ 3 inch คริสตัล LN ดีกว่า 3×10⁻⁵ ซม^-1.

ในปี 2553 นักวิจัยเสนอว่าความเครียดในผลึก LN เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้อุณหภูมิมีเสถียรภาพต่ำ LN สวิตช์ Q-switch แบบไฟฟ้า บนพื้นฐานของคอมพิวเตอร์-ถูกควบคุม เทคโนโลยีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันเพื่อพัฒนาคริสตัล LN คุณภาพสูงแบบออปติคัล กระบวนการบำบัดความร้อนแบบพิเศษใช้เพื่อลดสิ่งตกค้างของวัสดุที่ว่างเปล่า ในปี 2013,บางคน เสนอว่า, เป็นความเครียดภายใน, แรงหนีบภายนอก มี เหมือนกัน ผลกระทบต่อ tความเสถียรของอุณหภูมิของการประยุกต์ใช้ Q-switching แบบไฟฟ้าออปติกของคริสตัล LN. พวกเขาพัฒนาขึ้น NS เทคโนโลยีการประกอบแบบยืดหยุ่นเพื่อเอาชนะปัญหาความเครียดภายนอกที่เกิดจากการหนีบแบบแข็งแบบดั้งเดิมและ เทคนิคนี้ ได้รับการส่งเสริมและนำไปใช้ในเลเซอร์ซีรีส์ 1064 นาโนเมตร

ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากคริสตัล LN มี กว้าง แถบส่งแสงและค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าออปติกขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพ สามารถใช้กับระบบเลเซอร์คลื่นความถี่กลางอินฟราเรดได้ เช่น 2 μm และ 2.28 ม.

นานๆทีถึงจะงานเยอะs ฮาve ดำเนินการกับผลึก LN แล้ว ยังขาดการวิจัยอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับ LN’s คุณสมบัติการหักเหของแสงอินฟราเรด เกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์โดยแท้จริง และกลไกอิทธิพลของยาสลบต่อเกณฑ์ความเสียหาย การประยุกต์ใช้ Q-switching แบบไฟฟ้าแสงของแอลเอ็นคริสตัล ได้นำมาซึ่งความสับสนมากมาย ในเวลาเดียวกัน องค์ประกอบของผลึก LN นั้นซับซ้อน และชนิดและปริมาณของข้อบกพร่องมีมากมาย ส่งผลให้แตกต่างกันซี ผลิตโดยเตาเผาต่างๆ, แบทช์ที่แตกต่างกันและแม้กระทั่งส่วนต่าง ๆ ของเดียวกัน ชิ้นส่วนของคริสตัล. คุณภาพของคริสตัลอาจมีความแตกต่างกันมาก เป็นการยากที่จะควบคุมความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพของอุปกรณ์ Q-switched แบบไฟฟ้าแสง ซึ่งยังจำกัดการใช้งานของการสลับ Q-switching แบบไฟฟ้าของคริสตัล LN ในระดับหนึ่ง

เซลล์ LN Pockels คุณภาพสูงผลิตโดย WISOPTIC