Lithium niobate (LiNbO₃, dinaglat bilang LN) ay isang multi-functional at multi-purpose na artipisyal na kristal alin isinasama ang mahusay na electro-optic, acousto-optic, elastic-optic, piezoelectric, pyroelectric, photorefractive effect at iba pang pisikal na katangian. Ang LN crystal ay kabilang sa trigonal crystal system, na may ferroelectric phase sa room temperature, 3m pangkat ng punto, at R3c pangkat ng espasyo. Noong 1949, na-synthesize nina Matthias at Remeika ang solong kristal ng LN, at noong 1965 matagumpay na napalago ni Ballman ang isang mas malaking sukat na kristal na LN.

In 1970s LN cnagsimulang gamitin ang mga rystal sa paghahanda ng mga electro-optic Q-switch. Ang mga kristal ng LN ay may mga pakinabang ng walang deliquescent, mababang boltahe ng kalahating alon, lateral modulation, madaling gawin ang mga electrodes, maginhawang paggamit at pagpapanatili, atbp., ngunit sila ay madaling kapitan ng mga pagbabago sa photorefractive at may mababang mga limitasyon ng pinsala sa laser. Kasabay nito, ang kahirapan sa paghahanda ng mataas na optical na kalidad ng mga kristal ay humahantong sa hindi pantay na kalidad ng kristal. Sa mahabang panahon,Ang mga kristal ng LN ay mayroon ginamit lamang sa ilang mababa o katamtamang kapangyarihan 1064 nm laser system.

Upang malutas ang problema ng photorefractive epekto, maraming trabahos have naisakatuparan. Dahil ang karaniwang ginagamit na kristal na LNay binuo ng eutectic ratio ng parehong komposisyon ng solid-likido estado, tnarito ang mga depekto tulad ng mga bakanteng lithium at anti-niobium sa kristal. Madaling ayusin ang mga katangian ng kristal sa pamamagitan ng pagbabago ng komposisyon at doping. Noong 1980,ito’s natagpuan na ang doping LN crystals na may magnesium content na higit sa 4.6 mol% na pagtaass ang photo-damage resistance ng higit sa isang order ng magnitude. Ang iba pang anti-photorefractive doped LN crystals ay binuo din, tulad ng zinc-doped, scandium-doped, indium-doped, hafnium-doped, zirconium-doped, atbp. kasi doped Ang LN ay may mahinang optical na kalidad, at ang kaugnayan sa pagitan ng photorefraction at pagkasira ng laser ay kakulangan ng pananaliksik, mayroon ito hindi malawakang ginagamit.

Lutasin ang mga problemang umiiral sa paglaki ng malalaking diameter, mataas na kalidad ng optical na kristal ng LN, mga mananaliksik bumuo ng isang computer control system noong 2004, na mas mahusay na nalutas ang problema ng malubhang lag sa kontrol sa panahon ng paglaki ng malalaking sukat LN. Ang antas ng kontrol ng pantay na diameter ay lubos na napabuti, na nagtagumpay sa biglaang pagbabago sa diameter na dulot ng mahinang kontrol sa proseso ng paglago ng kristal, at lubos na nagpapabuti sa optical uniformity ng kristal. Ang optical uniformity ng 3 inch Ang kristal ng LN ay mas mahusay kaysa sa 3 × 10⁻⁵ cm⁻¹.

Sa 2010, mananaliksikIminungkahi na ang stress sa kristal ng LN ay ang pangunahing dahilan para sa mahinang katatagan ng temperatura ng LN electro-optical Q-switch. Sa batayan ng computer-kontrolado pantay na diameter na teknolohiya upang mapalago ang mataas na optical na kalidad ng kristal LN, isang espesyal na proseso ng paggamot sa init ay ginagamit upang bawasan ang natitirang blangko. Noong 2013,isang tao iminungkahi iyon, bilang panloob na stress, ang panlabas na clamping stress may pareho epekto sa tang katatagan ng temperatura ng electro-optic Q-switching application ng LN crystal. Nabuo sila isang nababanat na teknolohiya ng pagpupulong upang malampasan ang panlabas na problema sa stress na dulot ng tradisyonal na mahigpit na clamping, at pamamaraang ito ay na-promote at inilapat sa 1064 nm serye ng mga laser.

Sa parehong oras, dahil ang LN kristal ay may malawak light transmission band at malaking epektibong electro-optic coefficient, maaari itong magamit sa mid-infrared waveband laser system, tulad ng 2 μm at 2.28 μm.

Sa loob ng mahabang panahon, kahit na maraming trabahos have ay natupad sa LN crystals, mayroon pa ring kakulangan ng sistematikong pananaliksik sa LN’s infrared photorefractive properties, ang intrinsic laser damage threshold, at ang impluwensyang mekanismo ng doping sa damage threshold. Ang aplikasyon ng electro-optical Q-switchingng LN crystal ay nagdala ng maraming kalituhan. Kasabay nito, ang komposisyon ng mga kristal ng LN ay kumplikado, at ang mga uri at dami ng mga depekto ay sagana, na nagreresulta sa difference ginawa ng iba't ibang mga hurno, iba't ibang batch, at kahit iba't ibang bahagi ng pareho piraso ng kristal. Maaaring may malaking pagkakaiba sa kalidad ng mga kristal. Mahirap kontrolin ang pagkakapare-pareho ng pagganap ng mga electro-optic Q-switched device, na naghihigpit din sa paggamit ng electro-optic Q-switching ng mga LN crystal sa isang tiyak na lawak.

Mataas na kalidad na LN Pockels cell na ginawa ng WISOPTIC