Lantán-gallium-szilikát (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) kristály a háromrészes kristályrendszerbe, a 32. pontcsoportba, a tércsoportba tartozik P₃₂₁ (150. sz.). Az LGS-nek számos hatása van, mint például piezoelektromos, elektro-optikai, optikai forgatás, és adalékolás révén lézeranyagként is használható. 1982-ben Kaminskyet al. adalékolt LGS kristályok növekedéséről számolt be. 2000-ben Uda és Buzanov fejlesztette ki a 3 hüvelyk átmérőjű és 90 mm hosszú LGS kristályokat.

Az LGS kristály kiváló piezoelektromos anyag, vágási típusú nulla hőmérsékleti együtthatóval. A piezoelektromos alkalmazásoktól eltérően azonban az elektrooptikai Q-kapcsolási alkalmazások magasabb kristályminőséget igényelnek. 2003-ban Konget al. Czochralski módszerrel sikeresen növesztettem LGS kristályokat nyilvánvaló makroszkopikus hibák nélkül, és megállapították, hogy a növekedési atmoszféra befolyásolja a kristályok színét. Színtelen és szürke LGS kristályokat szereztek, és az LGS-ből 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm méretű EO Q-kapcsolót készítettek. 2015-ben a Shandong Egyetem egyik kutatócsoportja sikeresen termesztett 50-55 mm átmérőjű, 95 mm hosszú és 1100 g tömegű LGS kristályokat nyilvánvaló makrohibák nélkül.

2003-ban a Shandong Egyetem fent említett kutatócsoportja kétszer engedte át a lézersugarat az LGS kristályon, és egy negyed hullámlemezt helyezett be az optikai forgató hatás ellensúlyozására, így valósította meg az LGS kristály optikai forgató hatásának alkalmazását. Ezt követően készült el az első LGS EO Q-kapcsoló, amelyet sikeresen alkalmaztak a lézerrendszerben.

2012-ben Wang et al. 7 mm × 7 mm × 45 mm méretű LGS elektro-optikai Q-kapcsolót készített, és 2,09 μm-es impulzusos lézersugarat (520 mJ) valósított meg a vakulámpával pumpált Cr,Tm,Ho:YAG lézerrendszerben. . 2013-ban 2,79 μm impulzusos lézersugár (216 mJ) teljesítményt értek el a vakulámpával pumpált Cr,Er:YSGG lézerrel, 14,36 ns impulzusszélességgel. 2016-ban Maet al. 5 mm × 5 mm × 25 mm-es LGS EO Q kapcsolót használt az Nd:LuVO4 lézerrendszerben, hogy elérje a 200 kHz-es ismétlési frekvenciát, amely az LGS EO Q-kapcsolt lézerrendszer legmagasabb ismétlési gyakorisága, amelyet jelenleg nyilvánosan jelentettek.

EO Q-kapcsoló anyagként az LGS kristály jó hőmérsékleti stabilitással és magas károsodási küszöbértékkel rendelkezik, és magas ismétlési frekvencián tud működni. Azonban számos probléma merül fel: (1) Az LGS kristály alapanyaga drága, és nincs áttörés a gallium olcsóbb alumíniummal való helyettesítésében; (2) Az LGS EO együtthatója viszonylag kicsi. Az üzemi feszültség csökkentése érdekében a megfelelő apertúra biztosítása mellett a készülék kristályhosszát lineárisan növelni kell, ami nemcsak a költségeket, hanem a beillesztési veszteséget is növeli.

LGS Crystal – WISOPTIC TECHNOLÓGIA