Silicato de gálio de lantânio (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) cristal pertence ao sistema de cristal tripartido, grupo de pontos 32, grupo espacial P₃₂₁ (No.150). O LGS tem muitos efeitos, como piezoelétrico, eletro-óptico, rotação óptica, e também pode ser usado como material de laser por meio de dopagem. Em 1982, Kaminskyet al. relataram o crescimento de cristais de LGS dopados. Em 2000, os cristais LGS com diâmetro de 3 polegadas e comprimento de 90 mm foram desenvolvidos por Uda e Buzanov.

O cristal LGS é um excelente material piezoelétrico com tipo de corte de coeficiente de temperatura zero. Mas, diferente das aplicações piezoelétricas, as aplicações eletro-ópticas de comutação Q requerem maior qualidade de cristal. Em 2003, Konget al. Cresceu cristais LGS com sucesso sem defeitos macroscópicos óbvios usando o método de Czochralski e descobriu que a atmosfera de crescimento afeta a cor dos cristais. Eles adquiriram cristais LGS incolores e cinzas e transformaram o LGS em EO Q-switch com tamanho de 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. Em 2015, um grupo de pesquisa na Universidade de Shandong cresceu com sucesso cristais LGS com diâmetro de 50 ~ 55 mm, comprimento de 95 mm e peso de 1100 g sem defeitos macro óbvios.

Em 2003, o grupo de pesquisa acima mencionado na Universidade de Shandong deixou o feixe de laser passar pelo cristal LGS duas vezes e inseriu uma placa de um quarto de onda para neutralizar o efeito de rotação óptica, realizando assim a aplicação do efeito de rotação óptica do cristal LGS. O primeiro LGS EO Q-switch então foi feito e aplicado com sucesso no sistema a laser.

Em 2012, Wang et al. preparou um Q-switch eletro-óptico LGS com tamanho de 7 mm × 7 mm × 45 mm, e percebeu a saída de feixe de laser pulsado de 2,09 μm (520 mJ) no sistema de laser Cr, Tm, Ho: YAG bombeado com lâmpada de flash . Em 2013, a saída do feixe de laser pulsado de 2,79 μm (216 mJ) foi alcançada no laser Cr, Er: YSGG bombeado com lâmpada flash, com largura de pulso de 14,36 ns. Em 2016, Maet al. usou um switch LGS EO Q de 5 mm × 5 mm × 25 mm no sistema de laser Nd: LuVO4, para realizar a taxa de repetição de 200 kHz, que é a maior taxa de repetição do sistema de laser LGS EO Q-switch relatado publicamente no momento.

Como um material de comutação EO Q, o cristal LGS tem boa estabilidade de temperatura e alto limite de danos e pode funcionar em alta frequência de repetição. No entanto, existem vários problemas: (1) A matéria-prima do cristal LGS é cara e não há avanço na substituição do gálio pelo alumínio, que é mais barato; (2) O coeficiente EO do LGS é relativamente pequeno. Para reduzir a tensão de operação na premissa de garantir a abertura suficiente, o comprimento do cristal do dispositivo precisa ser aumentado linearmente, o que não só aumenta o custo, mas também aumenta a perda de inserção.

LGS Crystal - TECNOLOGIA WISOPTIC