ლითიუმის ნიობატი (LiNbO3, შემოკლებით LN) არის მრავალფუნქციური და მრავალფუნქციური ხელოვნური კრისტალი რომელიც აერთიანებს შესანიშნავ ელექტრო-ოპტიკურ, აკუსტო-ოპტიკურ, ელასტიურ-ოპტიკურ, პიეზოელექტრიკულ, პიროელექტრიკულ, ფოტორეფრაქციულ ეფექტს და სხვა ფიზიკურ თვისებებს. LN კრისტალი მიეკუთვნება ტრიგონალურ კრისტალურ სისტემას, ფეროელექტრული ფაზა ოთახის ტემპერატურაზე, 3m წერტილის ჯგუფი და R3c კოსმოსური ჯგუფი. 1949 წელს მათიასმა და რემეიკამ მოახდინეს LN ერთკრისტალის სინთეზირება, ხოლო 1965 წელს ბალმანმა წარმატებით გააშენა უფრო დიდი ზომის LN კრისტალი.
In 1970-იანი წლები LN გრისტალების გამოყენება დაიწყეს ელექტრო-ოპტიკური Q- გადამრთველების მომზადებაში. LN კრისტალებს აქვთ უპირატესობები, რომ არ იყოს დელიკატური, დაბალი ნახევარტალღოვანი ძაბვა, გვერდითი მოდულაცია, ადვილად წარმოებული ელექტროდები, მოსახერხებელი გამოყენება და შენარჩუნება და ა.შ., მაგრამ ისინი მიდრეკილნი არიან ფოტორეფრაქციული ცვლილებებისკენ და აქვთ ლაზერული დაზიანების დაბალი ზღურბლები. ამავდროულად, მაღალი ოპტიკური ხარისხის კრისტალების მომზადების სირთულე იწვევს ბროლის არათანაბარ ხარისხს. Დიდი ხანის განმვლობაში,LN კრისტალებს აქვთ გამოიყენება მხოლოდ ზოგიერთ დაბალში ან საშუალო სიმძლავრის 1064 ნმ ლაზერული სისტემები.
გადაჭრის მიზნით პრობლემა ფოტორეფრაქციული ეფექტი, ბევრი მუშაობაs ჰავე განხორციელდა. რადგან ხშირად გამოყენებული LN კრისტალიშემუშავებულია იგივე შემადგენლობის ევტექტიკური თანაფარდობა დან მყარი-თხევადი სახელმწიფო, ტაქ არის დეფექტები, როგორიცაა ლითიუმის ვაკანსიები და ანტინიობიუმი კრისტალში. ადვილია ბროლის თვისებების რეგულირება შემადგენლობისა და დოპინგის შეცვლით. 1980 წელს,ის’s აღმოაჩინა, რომ დოპინგის LN კრისტალები მაგნიუმის შემცველობით 4,6 მოლ%-ზე მეტი იზრდებაs The ფოტო-დაზიანების წინააღმდეგობა სიდიდის ერთზე მეტი რიგით. ასევე შემუშავებულია სხვა ფოტორეფრაქციული დოპირებული LN კრისტალები, როგორიცაა თუთია დოპირებული, სკანდიუმ-დოპირებული, ინდიუმ-დოპირებული, ჰაფნიუმ-დოპირებული, ცირკონიუმ-დოპირებული.და ა.შ. იმიტომ რომ დოპირებული LN აქვს ცუდი ოპტიკური ხარისხიდა კავშირი ფოტორეფრაქციასა და ლაზერულ დაზიანებას შორის არის კვლევის ნაკლებობა, მას აქვს არ იყო ფართოდ გამოყენებული.
Გადაწყვეტა დიდი დიამეტრის, მაღალი ოპტიკური ხარისხის LN კრისტალების ზრდასთან დაკავშირებული პრობლემები, მკვლევარები 2004 წელს შეიმუშავა კომპიუტერული კონტროლის სისტემა, რომელმაც უკეთ მოაგვარა კონტროლის სერიოზული ჩამორჩენის პრობლემა დიდი ზომის ზრდის დროს. LN. თანაბარი დიამეტრის კონტროლის დონე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა, რაც გადალახავს კრისტალების ზრდის პროცესის ცუდი კონტროლით გამოწვეულ დიამეტრის უეცარ ცვლილებას და მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ბროლის ოპტიკურ ერთგვაროვნებას. 3 ინჩის ოპტიკური ერთგვაროვნებაჩვ LN კრისტალი უკეთესია ვიდრე 3×10−5 სმ−1.
2010 წელს, მკვლევარიიგი ვარაუდობს, რომ სტრესი LN კრისტალში არის ცუდი ტემპერატურის სტაბილურობის მთავარი მიზეზი LN ელექტრო-ოპტიკური Q-ჩამრთველი. კომპიუტერის ბაზაზე- კონტროლირებადი თანაბარი დიამეტრის ტექნოლოგია მაღალი ოპტიკური ხარისხის LN კრისტალის გასაშენებლად, სპეციალური თერმული დამუშავების პროცესი გამოიყენება ბლანკის ნარჩენების შესამცირებლად. 2013 - ში,ვინმეს შესთავაზა რომ, როგორც შინაგანი სტრესი, გარე დამაგრების სტრესი აქვს იგივე ეფექტი თის ტემპერატურული სტაბილურობა LN კრისტალის ელექტრო-ოპტიკური Q- გადართვის აპლიკაციის. განვითარდნენ ან ელასტიური შეკრების ტექნოლოგია ტრადიციული ხისტი შეკვრით გამოწვეული გარე სტრესის პრობლემის დასაძლევად და ამ ტექნიკას დაწინაურებულია და გამოიყენება 1064 ნმ ლაზერების სერიაში.
ამავე დროს, რადგან LN კრისტალს აქვს ფართო სინათლის გადაცემის დიაპაზონი და დიდი ეფექტური ელექტრო-ოპტიკური კოეფიციენტი, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას საშუალო ინფრაწითელი ტალღოვანი ლაზერული სისტემებში, როგორიცაა 2 μm და 2.28 მკმ.
დიდი ხნის განმავლობაში, თუმცა ბევრი სამუშაოs ჰავე ჩატარდა LN კრისტალებზე, ჯერ კიდევ არ არის სისტემური კვლევა LN’s ინფრაწითელი ფოტორეფრაქციული თვისებები, ლაზერული დაზიანების შიდა ბარიერი და დოპინგის გავლენის მექანიზმი დაზიანების ზღურბლზე. ელექტრო-ოპტიკური Q- გადართვის გამოყენებაLN კრისტალისგან ბევრი დაბნეულობა მოიტანა. ამავდროულად, LN კრისტალების შემადგენლობა რთულია და დეფექტების ტიპები და რაოდენობა უხვადაა, რის შედეგადაცც წარმოებული სხვადასხვა ღუმელებით, სხვადასხვა პარტიები და ერთიდაიგივე სხვადასხვა ნაწილებიც კი ბროლის ნაჭერი. შეიძლება დიდი განსხვავებები იყოს კრისტალების ხარისხში. ძნელია ელექტრო-ოპტიკური Q- გადართვის მოწყობილობების შესრულების თანმიმდევრულობის კონტროლი, რაც ასევე გარკვეულწილად ზღუდავს LN კრისტალების ელექტრო-ოპტიკური Q- გადართვის გამოყენებას.
მაღალი ხარისხის LN Pockels უჯრედი დამზადებულია WISOPTIC-ის მიერ
გამოქვეყნების დრო: სექ-27-2021