نيوبات الليثيوم (LiNbO3، والمختصرة كـ LN) عبارة عن بلورة اصطناعية متعددة الوظائف والأغراض أي يدمج ممتاز الكهروضوئية ، الصوتية البصرية ، المرنة البصرية ، كهرضغطية ، الكهروحرارية ، تأثير الانكسار الضوئي وغيرها من الخصائص الفيزيائية. ينتمي الكريستال LN إلى نظام البلورات المثلثية ، مع المرحلة الكهروضوئية عند درجة حرارة الغرفة ، 3m مجموعة النقاط و R3c مجموعة الفضاء. في عام 1949 ، قام ماتياس وريميكا بتصنيع بلورة أحادية LN ، وفي عام 1965 نجح Ballman في نمو بلورة LN بحجم أكبر.
Iن السبعينيات LN جبدأ استخدام rystals في إعداد مفاتيح Q الكهروضوئية. تتمتع بلورات LN بمزايا عدم وجود جهد نصف موجي منخفض ، وتعديل جانبي ، وسهولة صنع الأقطاب الكهربائية ، واستخدام وصيانة مريحة ، وما إلى ذلك ، ولكنها عرضة للتغييرات الانكسارية الضوئية ولديها عتبات منخفضة لتلف الليزر. في الوقت نفسه ، تؤدي صعوبة تحضير بلورات بصرية عالية الجودة إلى تفاوت جودة الكريستال. لفترة طويلة،بلورات LN لها فقط في بعض منخفضة أو أنظمة ليزر متوسطة الطاقة 1064 نانومتر.
من أجل حل مشكلة الانكسار الضوئي تأثير، الكثير من العملs هكتارهاء نفذت. لأن الكريستال LN شائع الاستخدامتم تطويره بواسطة نسبة سهل الانصهار من نفس التكوين من السائل الصلبة دولة ، رفيما يلي عيوب مثل شواغر الليثيوم ومضادات النيوبيوم في البلورة. من السهل ضبط خصائص الكريستال عن طريق تغيير التركيب والتعاطي. في عام 1980 ،هو - هي’s وجد أن تعاطي المنشطات بلورات LN التي تحتوي على مغنيسيوم يزيد عن 4.6 مول٪ تزيدs ال مقاومة التلف الضوئي بأكثر من مرتبة واحدة من حيث الحجم. كما تم تطوير بلورات LN مخدرة أخرى مضادة للكسر الضوئي ، مثل مخدر بالزنك ، مخدر سكانديوم ، مخدر بالإنديوم ، مخدر بالهافنيوم ، مخدر بالزركونيوم، إلخ. لأن مخدر LN ذات جودة بصرية رديئة، والعلاقة بين الانكسار الضوئي وتلف الليزر هي نقص البحث ، لديها لم تستخدم على نطاق واسع.
لتحل المشاكل الموجودة في نمو بلورات LN ذات القطر الكبير والجودة البصرية العالية ، الباحثين طور نظام التحكم بالكمبيوتر في عام 2004 ، والذي حل بشكل أفضل مشكلة التأخر الخطير في السيطرة أثناء نمو الحجم الكبير LN. تم تحسين مستوى التحكم في القطر المتساوي بشكل كبير ، والذي يتغلب على التغيير المفاجئ في القطر الناجم عن ضعف التحكم في عملية نمو البلورات ، ويحسن بشكل كبير التوحيد البصري للبلورة. التوحيد البصري لـ 3 بوصةالفصل بلور LN أفضل من 3 × 10−5 سم−1.
في 2010، الباحثاقترح s أن الضغط في بلورة LN هو السبب الرئيسي لاستقرار درجة الحرارة الضعيفة لـ LN مفتاح Q الكهروضوئي. على أساس الكمبيوتر-سيطرة تقنية القطر المتساوي لتنمو بلورات LN عالية الجودة البصرية ، يتم استخدام عملية معالجة حرارية خاصة لتقليل بقايا الفراغ. في عام 2013،شخصا ما اقترح ذلك, كضغط داخلي, الإجهاد الخارجي لقط لديها نفس تأثير على رثبات درجة الحرارة لتطبيق Q-switching الكهروضوئي لبلورة LN. هم طوروا ا تقنية التجميع المرن للتغلب على مشكلة الإجهاد الخارجي الناتجة عن التثبيت الصلب التقليدي ، و هذه التقنية تمت ترقيته وتطبيقه في سلسلة الليزر 1064 نانومتر.
في نفس الوقت ، لأن الكريستال LN لديه واسع نطاق نقل الضوء والمعامل الكهربائي البصري الفعال الكبير ، يمكن استخدامه في أنظمة الليزر ذات النطاق الموجي للأشعة تحت الحمراء ، مثل 2 ميكرومتر و 2.28 ميكرومتر.
لفترة طويلة ، على الرغم من الكثير من العملs هكتارهاء أجريت على بلورات LN ، لا يزال هناك نقص في البحث المنتظم حول LN’s خصائص الانكسار الضوئي بالأشعة تحت الحمراء ، وعتبة الضرر الجوهري بالليزر ، وآلية تأثير المنشطات على عتبة الضرر. تطبيق Q-switching الكهروضوئيمن الكريستال LN جلبت الكثير من الالتباس. في الوقت نفسه ، يكون تكوين بلورات LN معقدًا ، وتكون أنواع وكميات العيوب وفيرة ، مما يؤدي إلى اختلافم تنتجها أفران مختلفة، دفعات مختلفة ، وحتى أجزاء مختلفة من نفس الشيء قطعة من الكريستال. قد تكون هناك اختلافات كبيرة في جودة البلورات. من الصعب التحكم في اتساق أداء الأجهزة الكهروضوئية Q-switched ، مما يقيد أيضًا تطبيق Q-switching الكهروضوئي لبلورات LN إلى حد معين.
خلية LN Pockels عالية الجودة مصنوعة من WISOPTIC
الوقت ما بعد: 27 سبتمبر - 2021