Silicat de galiu lantan (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) cristalul aparține sistemului cristalin tripartit, grupul de puncte 32, grupul spațial P₃₂₁ (Nr.150). LGS are multe efecte, cum ar fi piezoelectrice, electro-optice, rotație optică și poate fi, de asemenea, utilizat ca material laser prin dopaj. În 1982, Kaminskyet al. a raportat creșterea cristalelor LGS dopate. În anul 2000, cristalele LGS cu diametrul de 3 inci și lungimea de 90 mm au fost dezvoltate de Uda și Buzanov.

Cristalul LGS este un material piezoelectric excelent cu tip de tăiere cu coeficient de temperatură zero. Dar, diferit de aplicațiile piezoelectrice, aplicațiile electro-optice Q-switching necesită o calitate mai mare a cristalului. În 2003, Konget al. a crescut cu succes cristale LGS fără defecte macroscopice evidente prin metoda Czochralski și a constatat că atmosfera de creștere afectează culoarea cristalelor. Ei au obținut cristale LGS incolore și gri și au transformat LGS în EO Q-switch cu dimensiunea de 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. În 2015, un grup de cercetare de la Universitatea Shandong a crescut cu succes cristale LGS cu diametrul 50~55 mm, lungime 95 mm și greutate 1100 g fără defecte macro evidente.

În 2003, grupul de cercetare menționat mai sus de la Universitatea Shandong a lăsat fasciculul laser să treacă prin cristalul LGS de două ori și a introdus o placă de un sfert de undă pentru a contracara efectul de rotație optică, realizând astfel aplicarea efectului de rotație optică a cristalului LGS. Primul comutator LGS EO Q a fost realizat și aplicat cu succes în sistemul laser.

În 2012, Wang et al. a pregătit un comutator Q electro-optic LGS cu dimensiunea de 7 mm × 7 mm × 45 mm și a realizat eliberarea unui fascicul laser pulsat de 2,09 μm (520 mJ) în sistemul laser Cr,Tm,Ho:YAG pompat cu lampă bliț . În 2013, s-a obținut o ieșire de fascicul laser pulsat de 2,79 μm (216 mJ) în laserul Cr,Er:YSGG pompat cu lampă flash, cu lățimea impulsului de 14,36 ns. În 2016, Maet al. a folosit un comutator LGS EO Q de 5 mm × 5 mm × 25 mm în sistemul laser Nd:LuVO4, pentru a realiza o rată de repetiție de 200 kHz, care este cea mai mare rată de repetiție a sistemului laser cu comutare LGS EO Q raportată public în prezent.

Ca material de comutare EO Q, cristalul LGS are o stabilitate bună la temperatură și un prag ridicat de deteriorare și poate funcționa la o frecvență mare de repetiție. Cu toate acestea, există mai multe probleme: (1) Materia primă a cristalului LGS este scumpă și nu există nicio descoperire în înlocuirea galiului cu aluminiu, care este mai ieftin; (2) Coeficientul EO al LGS este relativ mic. Pentru a reduce tensiunea de funcționare pe premisa asigurării unei deschideri suficiente, lungimea cristalului a dispozitivului trebuie mărită liniar, ceea ce nu numai că crește costul, ci și pierderea de inserție.

LGS Crystal – TEHNOLOGIE WISOPTIC