Ниобат лития (LiNbO₃, сокращенно LN) - многофункциональный и многоцелевой искусственный кристалл. который объединяет превосходные электрооптические, акустооптические, упруго-оптические, пьезоэлектрические, пироэлектрические, фоторефрактивный эффект и другие физические свойства. Кристалл LN относится к тригональной кристаллической системе с сегнетоэлектрической фазой при комнатной температуре 3m точечная группа, и R3c космическая группа. В 1949 году Маттиас и Ремейка синтезировали монокристалл LN, а в 1965 году Баллман успешно вырастил кристалл LN большего размера.

Iп 1970-е LN cКристаллы стали использоваться для изготовления электрооптических переключателей добротности. Кристаллы LN обладают такими преимуществами, как отсутствие расплывания, низкое полуволновое напряжение, боковая модуляция, простота изготовления электродов, удобство использования и обслуживания и т. Д., Но они склонны к фоторефрактивным изменениям и имеют низкие пороги лазерного повреждения. В то же время сложность получения кристаллов высокого оптического качества приводит к неравномерному качеству кристаллов. Надолго,Кристаллы LN имеют использовался только в некоторых низких или лазерные системы средней мощности 1064 нм.

Чтобы решить проблема фоторефрактивный эффект, много работыs хаве было выполнено. Поскольку обычно используемый кристалл LNразработан эвтектическое соотношение того же состава из твердо-жидкий состояние, твот такие дефекты, как вакансии лития и антиниобий в кристалле. Свойства кристалла легко регулировать, изменяя состав и легирование. В 1980 г.Это’s Установлено, что легирование кристаллов LN с содержанием магния более 4,6 мол.% увеличиваетs в стойкость к фотоповреждениям более чем на порядок. Также были разработаны другие кристаллы LN с антифоторефрактивными присадками, такие как легированные цинком, легированные скандием, легированные индием, легированные гафнием, легированные цирконием кристаллы., так далее. Потому что допированный LN имеет плохое оптическое качество, а связь между фоторефракцией и лазерным повреждением не исследована, она имеет не получил широкого распространения.

Решать проблемы, существующие при выращивании кристаллов LN большого диаметра с высоким оптическим качеством, исследователи в 2004 году разработала компьютерную систему управления, которая лучше решила проблему серьезного отставания в управлении при росте крупногабаритных LN. Уровень контроля равного диаметра был значительно улучшен, что позволяет преодолеть внезапное изменение диаметра, вызванное плохим контролем процесса роста кристалла, и значительно улучшить оптическую однородность кристалла. Оптическая однородность 3-дюймовогоch Кристалл LN лучше, чем 3 × 10⁻⁵ см⁻¹.

В 2010, Исследовательs предположил, что напряжение в кристалле LN является основной причиной плохой температурной стабильности LN электрооптический переключатель добротности. На базе компьютера-контролируемый Технология равного диаметра для выращивания кристаллов LN с высоким оптическим качеством, специальный процесс термообработки используется для уменьшения остаточного материала заготовки. В 2013,кто-то предложил, чтобы, как внутреннее напряжение, внешнее зажимное напряжение имеет тем же влияние на тТемпературная стабильность электрооптической модуляции добротности кристалла LN.. Они разработали ан технология упругой сборки для преодоления проблемы внешнего напряжения, вызванного традиционным жестким зажимом, и эта техника была продвинута и применена в серии лазеров 1064 нм.

В то же время, поскольку кристалл LN имеет широкий полоса пропускания света и большой эффективный электрооптический коэффициент, он может использоваться в лазерных системах среднего инфракрасного диапазона волн, таких как 2 мкм а также 2,28 мкм.

Давно, хотя работы многоs хаве проводились на кристаллах LN, систематические исследования по LN’s инфракрасные фоторефрактивные свойства, порог собственного лазерного разрушения и механизм влияния легирования на порог разрушения. Применение электрооптической модуляции добротностикристалла LN внесла много путаницы. В то же время состав кристаллов LN сложен, а типы и количество дефектов многочисленны, что приводит к различиюce производится на разных печах, разные партии и даже разные части одного и того же кусок хрусталя. Возможны большие различия в качестве кристаллов. Трудно контролировать стабильность работы электрооптических устройств с модуляцией добротности, что также в определенной степени ограничивает применение электрооптической модуляции добротности кристаллов LN.

Высококачественная ячейка Поккельса LN производства WISOPTIC