Niobato di litio (LiNbO₃, abbreviato in LN) è un cristallo artificiale multifunzionale e multiuso quale integra un eccellente effetto elettro-ottico, acusto-ottico, elastico-ottico, piezoelettrico, piroelettrico, fotorifrattivo e altre proprietà fisiche. Il cristallo LN appartiene al sistema dei cristalli trigonali, con fase ferroelettrica a temperatura ambiente, 3m gruppo di punti, e R3c gruppo spaziale. Nel 1949, Matthias e Remeika sintetizzarono il cristallo singolo LN e nel 1965 Ballman coltivò con successo un cristallo LN di dimensioni maggiori.

Inegli anni '70 LN ci cristalli iniziarono ad essere utilizzati nella preparazione di Q-switch elettro-ottici. I cristalli LN hanno i vantaggi di non deliquescenza, bassa tensione a semionda, modulazione laterale, elettrodi facili da realizzare, uso e manutenzione convenienti, ecc., Ma sono soggetti a cambiamenti fotorifrattivi e hanno soglie di danno laser basse. Allo stesso tempo, la difficoltà di preparare cristalli di alta qualità ottica porta a una qualità dei cristalli non uniforme. Per molto tempo,I cristalli LN hanno è stato usato solo in alcuni bassi o sistemi laser di media potenza 1064 nm.

Per risolvere il problema di fotorifrattivo effetto, molto lavoros ahve stato effettuato. Perché il cristallo LN comunemente usatoè sviluppato da rapporto eutettico della stessa composizione di solido-liquido stato, tqui ci sono difetti come posti vacanti di litio e anti-niobio nel cristallo. È facile regolare le proprietà del cristallo modificando la composizione e il drogaggio. Nel 1980,esso’s ha scoperto che il drogaggio dei cristalli di LN con un contenuto di magnesio superiore al 4,6% in moli aumentas il resistenza al fotodanneggiamento di più di un ordine di grandezza. Sono stati sviluppati anche altri cristalli LN drogati anti-fotorifrattivi, come drogati con zinco, scandio, indio, afnio, zirconio, eccetera. Perché drogato LN ha una qualità ottica scadente, e la relazione tra fotorifrazione e danno laser è mancanza di ricerca, esso ha non è stato ampiamente utilizzato.

Risolvere i problemi esistenti nella crescita di cristalli di LN di grande diametro e di alta qualità ottica, ricercatori ha sviluppato un sistema di controllo computerizzato nel 2004, che ha risolto meglio il problema del grave ritardo nel controllo durante la crescita di grandi dimensioni LN. Il livello di controllo del diametro uguale è stato notevolmente migliorato, il che supera l'improvviso cambiamento di diametro causato da uno scarso controllo del processo di crescita del cristallo e migliora notevolmente l'uniformità ottica del cristallo. L'uniformità ottica del 3 inch Il cristallo LN è migliore di 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

Nel 2010, ricercatores ha proposto che lo stress nel cristallo LN sia la ragione principale della scarsa stabilità alla temperatura del LN Q-switch elettro-ottico. Sulla base del computer-controllato tecnologia di diametro uguale per far crescere il cristallo LN di alta qualità ottica, viene utilizzato uno speciale processo di trattamento termico per ridurre il residuo del grezzo. Nel 2013,qualcuno proposto che, come lo stress interno, lo sforzo di serraggio esterno ha stesso effetto su tStabilità della temperatura dell'applicazione Q-switching elettro-ottica del cristallo LN. hanno sviluppato un tecnologia di assemblaggio elastico per superare il problema delle sollecitazioni esterne causato dal tradizionale serraggio rigido, e questa tecnica è stato promosso e applicato nella serie di laser a 1064 nm.

Allo stesso tempo, poiché il cristallo LN ha largo banda di trasmissione della luce e grande coefficiente elettro-ottico efficace, può essere utilizzato nei sistemi laser a banda d'onda del medio infrarosso, come 2 μm e 2,28 micron.

Per molto tempo, anche se molto lavoros ahve stata effettuata sui cristalli di LN, mancano ancora ricerche sistematiche su LN’s proprietà fotorefattive dell'infrarosso, soglia di danno laser intrinseco e meccanismo di influenza del doping sulla soglia di danno. L'applicazione del Q-switching elettro-otticodi LN cristallo ha portato molta confusione. Allo stesso tempo, la composizione dei cristalli di LN è complessa e i tipi e le quantità di difetti sono abbondanti, risultando in diversece prodotto da diversi forni, lotti diversi e persino parti diverse dello stesso pezzo di cristallo. Ci possono essere grandi differenze nella qualità dei cristalli. È difficile controllare la consistenza delle prestazioni dei dispositivi Q-switched elettro-ottici, il che limita in una certa misura anche l'applicazione della Q-switching elettro-ottica dei cristalli LN.

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