Litijum niobat (LiNbO₃, skraćeno LN) je višenamjenski i višenamjenski umjetni kristal koji integriše odlične elektro-optičke, akusto-optičke, elastično-optičke, piezoelektrične, piroelektrične, fotorefraktivne efekte i druga fizička svojstva. LN kristal pripada trigonalnom kristalnom sistemu, sa feroelektričnom fazom na sobnoj temperaturi, 3m tačka grupa, i R3c svemirska grupa. Godine 1949. Matthias i Remeika sintetizirali su LN monokristal, a 1965. Ballman je uspješno uzgajao LN kristal veće veličine.

In 1970-ih LN ckristali su se počeli koristiti u pripremi elektrooptičkih Q-prekidača. LN kristali imaju prednosti u tome što nemaju rasplinjavanje, nizak polutalasni napon, lateralnu modulaciju, lake za izradu elektroda, zgodnu upotrebu i održavanje, itd., ali su skloni fotorefrakcijskim promjenama i imaju nizak prag laserskog oštećenja. Istovremeno, teškoća pripreme kristala visokog optičkog kvaliteta dovodi do neujednačenog kvaliteta kristala. dugo vremena,LN kristali imaju korišćen samo u nekim niskim uslovima ili laserski sistemi srednje snage 1064 nm.

U cilju rješavanja problem of fotorefraktivno efekat, puno poslas have izvršeno. Budući da se najčešće koristi LN kristalje razvijen od strane eutektički odnos istog sastava of čvrsto-tečno država, tovdje su defekti kao što su praznine litijuma i anti-niobijum u kristalu. Svojstva kristala je lako prilagoditi promjenom sastava i dopinga. Godine 1980.to’s otkrili da se doping LN kristali sa sadržajem magnezijuma većim od 4,6 mol% povećavajus the otpornost na fotooštećenje za više od jednog reda veličine. Razvijeni su i drugi LN kristali dopirani protiv fotorefrakcije, kao što su dopirani cinkom, skandijem, indijem, hafnijem, dopirani cirkonijumom, itd. Jer doped LN ima loš optički kvalitet, a veza između fotorefrakcije i laserskog oštećenja je nedostatak istraživanja, ima nije bio u širokoj upotrebi.

Riješiti problemi koji postoje u rastu LN kristala velikog prečnika, visokog optičkog kvaliteta, istraživači 2004. godine razvio kompjuterski kontrolni sistem koji je bolje rešio problem ozbiljnog zaostajanja u kontroli tokom rasta velikih LN. Nivo kontrole jednakog prečnika je znatno poboljšan, čime se prevazilazi iznenadna promena prečnika uzrokovana lošom kontrolom procesa rasta kristala i uveliko se poboljšava optička uniformnost kristala. Optička uniformnost 3 inch LN kristal je bolji od 3×10⁻⁵ cm⁻¹.

Godine 2010. istraživačs je predložio da je naprezanje u LN kristalu glavni razlog za slabu temperaturnu stabilnost LN elektrooptički Q-prekidač. Na osnovu kompjutera-kontrolisano Tehnologija jednakog promjera za uzgoj LN kristala visokog optičkog kvaliteta, koristi se poseban proces termičke obrade kako bi se smanjio ostatak blanka. Godine 2013.nekoga predložio to, kao unutrašnji stres, vanjski napon stezanja ima isto efekat na ttemperaturna stabilnost primjene elektrooptičkog Q-prekidanja LN kristala. Oni su se razvili an tehnologija elastične montaže za prevladavanje problema vanjskog naprezanja uzrokovanog tradicionalnim krutim stezanjem, i ovu tehniku je promoviran i primijenjen u 1064 nm seriji lasera.

U isto vrijeme, jer LN kristal ima širok opseg prenosa svetlosti i veliki efektivni elektro-optički koeficijent, može se koristiti u laserskim sistemima srednjeg infracrvenog talasnog opsega, kao što je 2 μm i 2,28 μm.

Dugo vremena, iako puno poslas have provedena na LN kristalima, još uvijek nedostaje sistematsko istraživanje o tome LN’s infracrvena fotorefraktivna svojstva, intrinzični prag oštećenja lasera i mehanizam utjecaja dopinga na prag oštećenja. Primjena elektro-optičkog Q-prekidanjaod LN kristala doneo je dosta zabune. Istovremeno, sastav LN kristala je složen, a vrste i količine defekata su obilne, što rezultira različitimce proizveden u različitim pećima, različite serije, pa čak i različite dijelove istog komad kristala. Mogu postojati velike razlike u kvaliteti kristala. Teško je kontrolisati konzistentnost performansi elektro-optičkih Q-switched uređaja, što također ograničava primjenu elektro-optičke Q-switching LN kristala u određenoj mjeri.

Visokokvalitetna LN Pockels ćelija proizvedena od strane WISOPTIC-a