Lanthanum gallium silikat (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) krystal tilhører tredelt krystalsystem, punktgruppe 32, rumgruppe P₃₂₁ (nr.150). LGS har mange effekter såsom piezoelektrisk, elektro-optisk, optisk rotation, og kan også bruges som lasermateriale gennem doping. I 1982, Kaminskyet al. rapporterede væksten af ​​dopede LGS-krystaller. I 2000 blev LGS-krystaller med en diameter på 3 tommer og en længde på 90 mm udviklet af Uda og Buzanov.

LGS krystal er et fremragende piezoelektrisk materiale med skæretype med nultemperaturkoefficient. Men forskellig fra piezoelektriske applikationer kræver elektro-optiske Q-switching applikationer højere krystalkvalitet. I 2003, Konget al. med succes dyrkede LGS-krystaller uden åbenlyse makroskopiske defekter ved at bruge Czochralski-metoden og fandt ud af, at vækstatmosfæren påvirker krystallernes farve. De erhvervede farveløse og grå LGS-krystaller og lavede LGS til EO Q-switch med størrelsen 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. I 2015 dyrkede en forskergruppe i Shandong University med succes LGS-krystaller med diameter 50~55 mm, længde 95 mm og vægt 1100 g uden åbenlyse makrofejl.

I 2003 lod den ovennævnte forskergruppe ved Shandong University laserstråle passere gennem LGS-krystallen to gange og indsatte en kvartbølgeplade for at modvirke den optiske rotationseffekt, og realiserede således anvendelsen af ​​LGS-krystallens optiske rotationseffekt. Den første LGS EO Q-switch blev derefter lavet og med succes anvendt i lasersystem.

I 2012, Wang et al. forberedte en LGS elektro-optisk Q-switch med størrelsen 7 mm × 7 mm × 45 mm og realiserede output af 2,09 μm pulseret laserstråle (520 mJ) i det flash-lampepumpede Cr,Tm,Ho:YAG lasersystem . I 2013 blev 2,79 μm pulseret laserstråle (216 mJ) output opnået i den flash-lampepumpede Cr,Er:YSGG laser med pulsbredde 14,36 ns. I 2016, Maet al. brugte en 5 mm × 5 mm × 25 mm LGS EO Q-switch i Nd:LuVO4-lasersystem til at realisere en gentagelseshastighed på 200 kHz, hvilket er den højeste gentagelseshastighed af LGS EO Q-switched lasersystem rapporteret offentligt på nuværende tidspunkt.

Som et EO Q-switching materiale har LGS krystal god temperaturstabilitet og høj skadetærskel og kan arbejde ved høj gentagelsesfrekvens. Der er dog flere problemer: (1) Råmaterialet i LGS krystal er dyrt, og der er ikke noget gennembrud i at erstatte gallium med aluminium, som er billigere; (2) EO-koefficienten for LGS er relativt lille. For at reducere driftsspændingen under forudsætning af at sikre tilstrækkelig blænde, skal enhedens krystallængde øges lineært, hvilket ikke kun øger omkostningerne, men også øger indføringstabet.

LGS Crystal – WISOPTISK TEKNOLOGI