Litium niobate (LiNbO₃, disingkat sebagai LN) ialah kristal tiruan pelbagai fungsi dan pelbagai guna yang mengintegrasikan kesan elektro-optik, acousto-optik, elastik-optik, piezoelektrik, piroelektrik, fotorefraktif dan sifat fizikal lain yang sangat baik. Kristal LN tergolong dalam sistem kristal trigonal, dengan fasa ferroelektrik pada suhu bilik, 3m kumpulan mata, dan R3c kumpulan angkasa lepas. Pada tahun 1949, Matthias dan Remeika mensintesis kristal tunggal LN, dan pada tahun 1965 Ballman berjaya mengembangkan kristal LN bersaiz lebih besar.

In 1970-an LN crystal mula digunakan dalam penyediaan suis Q elektro-optik. Kristal LN mempunyai kelebihan tiada deliquescent, voltan separuh gelombang rendah, modulasi sisi, mudah dibuat elektrod, penggunaan dan penyelenggaraan yang mudah, dan lain-lain, tetapi ia terdedah kepada perubahan fotorefraktif dan mempunyai ambang kerosakan laser yang rendah. Pada masa yang sama, kesukaran menyediakan kristal berkualiti optik tinggi membawa kepada kualiti kristal yang tidak sekata. Untuk masa yang lama,Kristal LN mempunyai hanya digunakan dalam keadaan rendah atau sistem laser 1064 nm kuasa sederhana.

Untuk menyelesaikan masalah daripada fotorefraktif kesan, banyak kerjas have telah dijalankan. Kerana kristal LN yang biasa digunakandibangunkan oleh nisbah eutektik komposisi yang sama daripada pepejal-cecair negeri, tberikut adalah kecacatan seperti kekosongan litium dan anti-niobium dalam kristal. Ia mudah untuk melaraskan sifat kristal dengan menukar komposisi dan doping. Pada tahun 1980,ia’s mendapati bahawa doping kristal LN dengan kandungan magnesium lebih daripada 4.6 mol% meningkats yang rintangan kerosakan foto dengan lebih daripada satu urutan magnitud. Kristal LN berdop anti-fotobias lain juga telah dibangunkan, seperti doped zink, doped skandium, doped indium, doped hafnium, doped zirkonium, dan lain-lain. Kerana didop LN mempunyai kualiti optik yang lemah, dan hubungan antara fotorefraction dan kerosakan laser adalah kekurangan penyelidikan, ia mempunyai tidak digunakan secara meluas.

Untuk menyelesaikan masalah yang wujud dalam pertumbuhan kristal LN berdiameter besar, berkualiti tinggi optik, penyelidik membangunkan sistem kawalan komputer pada tahun 2004, yang lebih baik menyelesaikan masalah ketinggalan yang serius dalam kawalan semasa pertumbuhan saiz besar LN. Tahap kawalan diameter yang sama telah banyak dipertingkatkan, yang mengatasi perubahan mendadak dalam diameter yang disebabkan oleh kawalan yang lemah terhadap proses pertumbuhan kristal, dan sangat meningkatkan keseragaman optik kristal. Keseragaman optik 3 inch Kristal LN lebih baik daripada 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

Pada tahun 2010, penyelidiks mencadangkan bahawa tegasan dalam kristal LN adalah sebab utama kestabilan suhu yang lemah LN suis Q elektro-optik. Atas dasar komputer-terkawal teknologi diameter yang sama untuk mengembangkan kristal LN berkualiti tinggi optik, proses rawatan haba khas digunakan untuk mengurangkan baki kosong. Pada tahun 2013,seseorang mencadangkan bahawa, sebagai tekanan dalaman, tekanan pengapit luaran mempunyai sama kesan pada tkestabilan suhu aplikasi pensuisan Q elektro-optik bagi kristal LN. Mereka berkembang an teknologi pemasangan elastik untuk mengatasi masalah tekanan luaran yang disebabkan oleh pengapit tegar tradisional, dan teknik ini telah dipromosikan dan digunakan dalam siri laser 1064 nm.

Pada masa yang sama, kerana kristal LN mempunyai luas jalur penghantaran cahaya dan pekali elektro-optik berkesan yang besar, ia boleh digunakan dalam sistem laser jalur gelombang inframerah pertengahan, seperti 2 μm dan 2.28 μm.

Untuk masa yang lama, walaupun banyak kerjas have telah dijalankan pada kristal LN, masih terdapat kekurangan penyelidikan sistematik mengenai LN’s sifat fotorefraktif inframerah, ambang kerosakan laser intrinsik, dan mekanisme pengaruh doping pada ambang kerosakan. Aplikasi pensuisan Q elektro-optikdaripada kristal LN telah membawa banyak kekeliruan. Pada masa yang sama, komposisi kristal LN adalah kompleks, dan jenis dan kuantiti kecacatan adalah banyak, mengakibatkan perbezaance dihasilkan oleh relau yang berbeza, kumpulan yang berbeza, dan juga bahagian yang berbeza yang sama kepingan kristal. Mungkin terdapat perbezaan besar dalam kualiti kristal. Sukar untuk mengawal konsistensi prestasi peranti suis-Q elektro-optik, yang juga mengehadkan penggunaan penukaran-Q elektro-optik bagi kristal LN pada tahap tertentu.

Sel LN Pockels berkualiti tinggi dibuat oleh WISOPTIC