Mediante ablación con láser de exímero se han depositado láminas de LiNbO₃ dopadas con Nd sobre substratos de Zafiro con corte R. Se ha estudiado la concentración de neodimio en las láminas empleando retrodispersión de iones, observándose que, con relación al niobio, la concentración en las láminas y en los blancos es similar. Para observar fotoluminiscencia se prepararon láminas con espesores próximos a l mm. La cristalinidad de estas láminas se ha mejorado mediante tratamientos térmicos, a 600 °C, lo que incrementa el rendimiento fotoluminiscente. La fotoluminiscencia correspondiente a la transición ⁴F_3/2®⁴I_11/2 del neodimio en la lámina es similar a la obtenida en monocristales congruentes de niobato de litio, la diferencia está en el ancho de las líneas, que aumenta ligeramente debido posiblemente a las tensiones internas, fronteras de grano e intercara de la lámina. En láminas enriquecidas en litio se observa la presencia adicional de otro tipo de fotoluminiscencia cuyo origen se atribuye en principio a la presencia de la fase LiNdNb₂O₇  en estado amorfo.