લિથિયમ નિયોબેટ (LiNbO₃, LN તરીકે સંક્ષિપ્ત) એક બહુવિધ કાર્યકારી અને બહુહેતુક કૃત્રિમ સ્ફટિક છે જે ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક, એકોસ્ટો-ઓપ્ટિક, સ્થિતિસ્થાપક-ઓપ્ટિક, પીઝોઇલેક્ટ્રિક, પાયરોઇલેક્ટ્રિક, ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસર અને અન્ય ભૌતિક ગુણધર્મોને એકીકૃત કરે છે. એલએન ક્રિસ્ટલ ત્રિકોણીય સ્ફટિક પ્રણાલીથી સંબંધિત છે, જેમાં ઓરડાના તાપમાને ફેરોઈલેક્ટ્રીક તબક્કો છે, 3m બિંદુ જૂથ, અને R3c અવકાશ જૂથ. 1949માં, મેથિયાસ અને રેમીકાએ એલએન સિંગલ ક્રિસ્ટલનું સંશ્લેષણ કર્યું અને 1965માં બૉલમેને સફળતાપૂર્વક મોટા કદના એલએન ક્રિસ્ટલનો વિકાસ કર્યો.

In 1970 એલએન સીઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વીચોની તૈયારીમાં રાયસ્ટલ્સનો ઉપયોગ થવા લાગ્યો. એલએન ક્રિસ્ટલ્સમાં કોઈ ડિલીક્સેન્ટ, નીચા હાફ-વેવ વોલ્ટેજ, લેટરલ મોડ્યુલેશન, ઈલેક્ટ્રોડ્સ બનાવવા માટે સરળ, અનુકૂળ ઉપયોગ અને જાળવણી વગેરેના ફાયદા છે, પરંતુ તેઓ ફોટોરેફ્રેક્ટિવ ફેરફારો માટે સંવેદનશીલ હોય છે અને લેસર ડેમેજ થ્રેશોલ્ડ ઓછી હોય છે. તે જ સમયે, ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તાવાળા સ્ફટિકો તૈયાર કરવામાં મુશ્કેલી અસમાન ક્રિસ્ટલ ગુણવત્તા તરફ દોરી જાય છે. ઘણા સમય સુધી,LN સ્ફટિકો ધરાવે છે માત્ર અમુક નીચામાં વપરાય છે અથવા મધ્યમ શક્તિ 1064 એનએમ લેસર સિસ્ટમ્સ.

ઉકેલવા માટે ની સમસ્યા ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસર, ઘણું બધું કામs have હાથ ધરવામાં આવી હતી. કારણ કે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા LN ક્રિસ્ટલદ્વારા વિકસાવવામાં આવે છે સમાન રચનાનો યુટેક્ટિક ગુણોત્તર ના ઘન-પ્રવાહી રાજ્ય, ટીઅહીં ક્રિસ્ટલમાં લિથિયમની ખાલી જગ્યાઓ અને એન્ટિ-નિઓબિયમ જેવી ખામીઓ છે. રચના અને ડોપિંગ બદલીને સ્ફટિક ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરવું સરળ છે. 1980 માં,તે’s જાણવા મળ્યું છે કે 4.6 mol% થી વધુની મેગ્નેશિયમ સામગ્રી સાથે ડોપિંગ LN સ્ફટિકોs આ એક કરતાં વધુ ક્રમમાં તીવ્રતા દ્વારા ફોટો-નુકસાન પ્રતિકાર. અન્ય એન્ટિ-ફોટોરેફ્રેક્ટિવ ડોપેડ એલએન ક્રિસ્ટલ્સ પણ વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેમ કે ઝીંક-ડોપેડ, સ્કેન્ડિયમ-ડોપેડ, ઈન્ડિયમ-ડોપેડ, હેફનીયમ-ડોપેડ, ઝિર્કોનિયમ-ડોપેડ, વગેરે. કારણ કે ડોપ્ડ LN નબળી ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તા ધરાવે છે, અને ફોટોરેફ્રેક્શન અને લેસર નુકસાન વચ્ચેનો સંબંધ સંશોધનનો અભાવ છે, તે છે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો નથી.

ઉકેલવું મોટા-વ્યાસ, ઉચ્ચ-ઓપ્ટિકલ-ગુણવત્તાવાળા LN સ્ફટિકોના વિકાસમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી સમસ્યાઓ, સંશોધકો 2004માં કોમ્પ્યુટર કંટ્રોલ સિસ્ટમ વિકસાવી, જેણે મોટા કદના વિકાસ દરમિયાન નિયંત્રણમાં ગંભીર વિલંબની સમસ્યાને વધુ સારી રીતે હલ કરી. એલએન. સમાન વ્યાસના નિયંત્રણના સ્તરમાં ઘણો સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, જે ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાના નબળા નિયંત્રણને કારણે થતા વ્યાસમાં અચાનક ફેરફારને દૂર કરે છે અને ક્રિસ્ટલની ઓપ્ટિકલ એકરૂપતાને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે. 3 ઇંચની ઓપ્ટિકલ એકરૂપતાch LN ક્રિસ્ટલ 3×10 કરતાં વધુ સારી છે⁻⁵ સેમી⁻¹.

2010 માં, સંશોધકs એ દરખાસ્ત કરી હતી કે LN ક્રિસ્ટલમાં તણાવ એ તાપમાનની નબળી સ્થિરતાનું મુખ્ય કારણ છે એલએન ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ ક્યૂ-સ્વીચ. કોમ્પ્યુટરના આધારે- નિયંત્રિત ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ ક્વોલિટી LN ક્રિસ્ટલ ઉગાડવા માટે સમાન વ્યાસની ટેકનોલોજી, ખાલી જગ્યાના અવશેષોને ઘટાડવા માટે ખાસ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. 2013 માં,કોઈ તે પ્રસ્તાવ મૂક્યો, આંતરિક તણાવ તરીકે, બાહ્ય ક્લેમ્પિંગ તણાવ ધરાવે છે સમાન ટી પર અસરએલએન ક્રિસ્ટલની ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ એપ્લિકેશનની તાપમાન સ્થિરતા. તેઓ વિકાસ પામ્યા એક પરંપરાગત કઠોર ક્લેમ્પિંગને કારણે બાહ્ય તણાવની સમસ્યાને દૂર કરવા માટે સ્થિતિસ્થાપક એસેમ્બલી ટેકનોલોજી, અને આ તકનીક લેસરોની 1064 એનએમ શ્રેણીમાં પ્રમોટ અને લાગુ કરવામાં આવ્યું છે.

તે જ સમયે, કારણ કે LN ક્રિસ્ટલ ધરાવે છે પહોળું લાઇટ ટ્રાન્સમિશન બેન્ડ અને મોટા અસરકારક ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંક, તેનો ઉપયોગ મિડ-ઇન્ફ્રારેડ વેવબેન્ડ લેસર સિસ્ટમમાં થઈ શકે છે, જેમ કે 2 μm અને 2.28 μm.

લાંબા સમય સુધી, જોકે ઘણું કામs have LN સ્ફટિકો પર હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, હજુ પણ વ્યવસ્થિત સંશોધનનો અભાવ છે એલએન’s ઇન્ફ્રારેડ ફોટોરેફ્રેક્ટિવ ગુણધર્મો, આંતરિક લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડ અને નુકસાન થ્રેશોલ્ડ પર ડોપિંગની પ્રભાવ પદ્ધતિ. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ ક્યૂ-સ્વિચિંગની એપ્લિકેશનએલએન ક્રિસ્ટલનું ઘણી મૂંઝવણ લાવી છે. તે જ સમયે, એલએન સ્ફટિકોની રચના જટિલ છે, અને ખામીના પ્રકારો અને જથ્થાઓ વિપુલ પ્રમાણમાં છે, પરિણામે વિવિધસીઇ વિવિધ ભઠ્ઠીઓ દ્વારા ઉત્પાદિત, વિવિધ બૅચ, અને તેના પણ જુદા જુદા ભાગો સ્ફટિકનો ટુકડો. સ્ફટિકોની ગુણવત્તામાં મોટા તફાવત હોઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચ્ડ ઉપકરણોની કામગીરીની સુસંગતતાને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, જે એલએન ક્રિસ્ટલ્સના ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગની એપ્લિકેશનને અમુક હદ સુધી પ્રતિબંધિત કરે છે.

WISOPTIC દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની LN પોકેલ્સ સેલ