Silicato de lantano galio (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) o cristal pertence ao sistema cristalino tripartito, grupo de puntos 32, grupo espacial P₃₂₁ (núm. 150). O LGS ten moitos efectos como piezoeléctrico, electro-óptico, rotación óptica, e tamén se pode usar como material láser mediante dopaxe. En 1982, Kaminskyet al. informou do crecemento de cristais de LGS dopados. En 2000, Uda e Buzanov desenvolveron cristais LGS cun diámetro de 3 polgadas e unha lonxitude de 90 mm.

O cristal LGS é un excelente material piezoeléctrico cun tipo de corte de coeficiente de temperatura cero. Pero a diferenza das aplicacións piezoeléctricas, as aplicacións de conmutación Q electro-óptica requiren unha maior calidade de cristal. En 2003, Konget al. creceu con éxito cristais LGS sen defectos macroscópicos obvios usando o método Czochralski, e descubriu que a atmosfera de crecemento afecta a cor dos cristais. Adquiriron cristais LGS incoloros e grises e converteron a LGS en EO Q-switch cun tamaño de 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. En 2015, un grupo de investigación da Universidade de Shandong cultivou con éxito cristais LGS cun diámetro de 50 ~ 55 mm, lonxitude de 95 mm e peso 1100 g sen defectos macro obvios.

En 2003, o grupo de investigación mencionado anteriormente da Universidade de Shandong deixou pasar o raio láser a través do cristal LGS dúas veces e inseriu unha placa de cuarto de onda para contrarrestar o efecto de rotación óptica, deuse conta da aplicación do efecto de rotación óptica do cristal LGS. O primeiro interruptor LGS EO Q foi feito e aplicado con éxito no sistema láser.

En 2012, Wang et al. preparou un interruptor Q electro-óptico LGS cun tamaño de 7 mm × 7 mm × 45 mm e realizou a saída dun raio láser pulsado de 2,09 μm (520 mJ) no sistema láser Cr,Tm,Ho:YAG bombeado con lámpada de flash. . En 2013, conseguiuse unha saída de feixe láser pulsado de 2,79 μm (216 mJ) no láser Cr,Er:YSGG bombeado con lámpada de flash, cunha anchura de pulso de 14,36 ns. En 2016, Maet al. utilizou un interruptor LGS EO Q de 5 mm × 5 mm × 25 mm no sistema láser Nd:LuVO4, para realizar unha taxa de repetición de 200 kHz, que é a taxa de repetición máis alta do sistema láser LGS EO Q-switched informado publicamente na actualidade.

Como material de conmutación EO Q, o cristal LGS ten unha boa estabilidade de temperatura e un alto limiar de dano e pode funcionar con alta frecuencia de repetición. Non obstante, hai varios problemas: (1) A materia prima do cristal LGS é cara e non hai ningún avance na substitución do galio por aluminio, que é máis barato; (2) O coeficiente EO de LGS é relativamente pequeno. Para reducir a tensión de funcionamento baixo a premisa de garantir a apertura suficiente, a lonxitude do cristal do dispositivo debe aumentarse linealmente, o que non só aumenta o custo senón que tamén aumenta a perda de inserción.

LGS Crystal – TECNOLOXÍA ​​WISOPTIC