Litium niobat (LiNbO₃, disingkat LN) adalah kristal buatan multi-fungsi dan multiguna yang mengintegrasikan elektro-optik, akustik-optik, elastis-optik, piezoelektrik, piroelektrik, efek fotorefraksi, dan sifat fisik lainnya yang sangat baik. Kristal LN milik sistem kristal trigonal, dengan fase feroelektrik pada suhu kamar, 3m kelompok titik, dan R3c kelompok ruang. Pada tahun 1949, Matthias dan Remeika mensintesis kristal tunggal LN, dan pada tahun 1965 Ballman berhasil menumbuhkan kristal LN berukuran lebih besar.

In 1970-an LN ckristal mulai digunakan dalam persiapan elektro-optik Q-switch. Kristal LN memiliki keunggulan tidak adanya deliquescent, tegangan setengah gelombang rendah, modulasi lateral, elektroda yang mudah dibuat, penggunaan dan perawatan yang mudah, dll., tetapi kristal ini rentan terhadap perubahan fotorefraksi dan memiliki ambang kerusakan laser yang rendah. Pada saat yang sama, kesulitan dalam mempersiapkan kristal kualitas optik yang tinggi menyebabkan kualitas kristal yang tidak merata. Untuk waktu yang lama,kristal LN memiliki hanya digunakan di beberapa rendah atau sistem laser 1064 nm daya sedang.

Untuk menyelesaikan masalah dari fotorefraksi memengaruhi, banyak pekerjaans Have telah dilakukan. Karena kristal LN yang umum digunakandikembangkan oleh rasio eutektik dengan komposisi yang sama dari padat-cair negara, untukdi sini adalah cacat seperti kekosongan lithium dan anti-niobium dalam kristal. Sangat mudah untuk menyesuaikan sifat kristal dengan mengubah komposisi dan doping. Pada tahun 1980,dia’s menemukan bahwa doping kristal LN dengan kandungan magnesium lebih dari 4,6 mol% meningkats NS resistensi kerusakan foto lebih dari satu urutan besarnya. Kristal LN yang didoping anti-photorefractive lainnya juga telah dikembangkan, seperti doping seng, doping skandium, doping indium, doping hafnium, doping zirkonium, dll. Karena didoping LN memiliki kualitas optik yang buruk, dan hubungan antara fotorefraksi dan kerusakan laser adalah kurangnya penelitian, memiliki belum banyak digunakan.

Menyelesaikan masalah yang ada dalam pertumbuhan kristal LN berdiameter besar dan berkualitas tinggi, peneliti mengembangkan sistem kontrol komputer pada tahun 2004, yang lebih baik memecahkan masalah kelambatan serius dalam kontrol selama pertumbuhan ukuran besar LN. Tingkat kontrol diameter yang sama telah sangat ditingkatkan, yang mengatasi perubahan diameter yang tiba-tiba yang disebabkan oleh kontrol yang buruk dari proses pertumbuhan kristal, dan sangat meningkatkan keseragaman optik kristal. Keseragaman optik dari 3 inch Kristal LN lebih baik dari 3 × 10⁵ cm¹.

Pada tahun 2010, penelitis mengusulkan bahwa stres dalam kristal LN adalah alasan utama untuk stabilitas suhu yang buruk dari LN saklar Q elektro-optik. Atas dasar komputer-terkendali teknologi diameter yang sama untuk menumbuhkan kristal LN kualitas optik tinggi, proses perlakuan panas khusus digunakan untuk mengurangi residu kosong. Pada tahun 2013,seseorang mengusulkan itu, sebagai tegangan internal, tegangan penjepit eksternal memiliki sama efek pada tstabilitas suhu aplikasi Q-switching elektro-optik dari kristal LN. Mereka mengembangkan NS teknologi perakitan elastis untuk mengatasi masalah stres eksternal yang disebabkan oleh penjepitan kaku tradisional, dan teknik ini telah dipromosikan dan diterapkan dalam laser seri 1064 nm.

Pada saat yang sama, karena kristal LN memiliki lebar pita transmisi cahaya dan koefisien elektro-optik efektif yang besar, dapat digunakan dalam sistem laser pita gelombang inframerah menengah, seperti 2 m dan 2,28 mikron.

Untuk waktu yang lama, meskipun banyak pekerjaans Have telah dilakukan pada kristal LN, masih ada kekurangan penelitian sistematis tentang LN’s sifat fotorefraksi inframerah, ambang kerusakan laser intrinsik, dan mekanisme pengaruh doping pada ambang kerusakan. Penerapan Q-switching elektro-optikkristal LN telah membawa banyak kebingungan. Pada saat yang sama, komposisi kristal LN kompleks, dan jenis serta jumlah cacat berlimpah, menghasilkan perbedaance diproduksi oleh tungku yang berbeda, batch yang berbeda, dan bahkan bagian yang berbeda dari yang sama sepotong kristal. Mungkin ada perbedaan besar dalam kualitas kristal. Sulit untuk mengontrol konsistensi kinerja perangkat Q-switched elektro-optik, yang juga membatasi penerapan Q-switching elektro-optik kristal LN sampai batas tertentu.

Sel Pockels LN berkualitas tinggi yang dibuat oleh WISOPTIC