Niobate de lithium (LiNbO₃, en abrégé LN) est un cristal artificiel multifonctionnel et polyvalent lequel intègre un excellent effet électro-optique, acousto-optique, élastique-optique, piézoélectrique, pyroélectrique, photoréfractif et d'autres propriétés physiques. Le cristal LN appartient au système cristallin trigonal, avec phase ferroélectrique à température ambiante, 3m groupe de points, et R3c groupe d'espace. En 1949, Matthias et Remeika ont synthétisé un monocristal de LN et en 1965, Ballman a réussi à développer un cristal de LN de plus grande taille.

Iannées 1970 LNcles cristaux ont commencé à être utilisés dans la préparation de commutateurs Q électro-optiques. Les cristaux LN présentent les avantages d'une faible tension demi-onde non déliquescente, d'une modulation latérale, d'électrodes faciles à fabriquer, d'une utilisation et d'un entretien pratiques, etc., mais ils sont sujets aux changements photoréfractifs et ont des seuils de dommages laser faibles. Dans le même temps, la difficulté de préparer des cristaux de haute qualité optique conduit à une qualité de cristal inégale. Pendant longtemps,Les cristaux de LN ont n'a été utilisé que dans certains bas ou systèmes laser de moyenne puissance à 1064 nm.

Afin de résoudre le problème de photoréfractive effet, beaucoup de travails Have été réalisée. Parce que le cristal LN couramment utiliséest développé par rapport eutectique de même composition de solide-liquide état, tvoici des défauts tels que des lacunes de lithium et d'anti-niobium dans le cristal. Il est facile d'ajuster les propriétés des cristaux en modifiant la composition et le dopage. En 1980,ce’s ont constaté que le dopage des cristaux de LN avec une teneur en magnésium de plus de 4,6 % en mole augmentes les résistance aux dommages photo de plus d'un ordre de grandeur. D'autres cristaux de LN dopés anti-photoréfractifs ont également été développés, tels que dopés zinc, dopé scandium, dopé indium, dopé hafnium, dopé zirconium, etc. Parce que dopé LN a une mauvaise qualité optique, et la relation entre la photoréfraction et les dommages causés par le laser est le manque de recherche, il a pas été largement utilisé.

Résoudre les problèmes existant dans la croissance de cristaux de LN de grand diamètre et de haute qualité optique, des chercheurs a développé un système de contrôle informatique en 2004, qui a mieux résolu le problème du sérieux retard de contrôle lors de la croissance des grandes entreprises LN. Le niveau de contrôle du diamètre égal a été considérablement amélioré, ce qui surmonte le changement soudain de diamètre causé par un mauvais contrôle du processus de croissance cristalline et améliore considérablement l'uniformité optique du cristal. L'uniformité optique du 3 poucesch Le cristal LN est meilleur que 3×10^-5 cm^-1.

En 2010, chercheurs a proposé que la contrainte dans le cristal LN est la principale raison de la mauvaise stabilité de la température de la LN Q-switch électro-optique. Sur la base de l'ordinateur-contrôlé technologie à diamètre égal pour faire croître un cristal LN de haute qualité optique, un processus de traitement thermique spécial est utilisé pour réduire le résidu de l'ébauche. En 2013,Quelqu'un proposé que, comme le stress interne, la contrainte de serrage externe a même effet sur tLa stabilité en température de l'application de commutation Q électro-optique du cristal LN. ils ont développé un technologie d'assemblage élastique pour surmonter le problème de contrainte externe causé par le serrage rigide traditionnel, et cette technique a été promu et appliqué dans la série de lasers 1064 nm.

En même temps, parce que le cristal LN a large bande de transmission de la lumière et grand coefficient électro-optique efficace, il peut être utilisé dans les systèmes laser à bande d'ondes infrarouge moyen, tels que 2 m et 2,28 µm.

Pendant longtemps, bien que beaucoup de travails Have sur les cristaux de LN, il manque encore des recherches systématiques sur LN’s propriétés photoréfractives infrarouges, le seuil d'endommagement laser intrinsèque et le mécanisme d'influence du dopage sur le seuil d'endommagement. L'application de la commutation Q électro-optiquede cristal LN a apporté beaucoup de confusion. Dans le même temps, la composition des cristaux de LN est complexe et les types et quantités de défauts sont abondants, ce qui entraîne des différencesce produit par différents fours, des lots différents et même des parties différentes du même morceau de cristal. Il peut y avoir de grandes différences dans la qualité des cristaux. Il est difficile de contrôler la cohérence des performances des dispositifs à commutation Q électro-optique, ce qui restreint également l'application de la commutation Q électro-optique des cristaux LN dans une certaine mesure.

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