Silicato de galio lantano (La₃Georgia₅SiO₁₄, LGS) el cristal pertenece al sistema de cristal tripartito, grupo de puntos 32, grupo espacial P₃₂₁ (No 150). LGS tiene muchos efectos, como rotación piezoeléctrica, electroóptica, óptica, y también se puede utilizar como material láser mediante dopaje. En 1982, Kaminskyet al. informó el crecimiento de cristales LGS dopados. En 2000, Uda y Buzanov desarrollaron cristales LGS con un diámetro de 3 pulgadas y una longitud de 90 mm.

El cristal LGS es un excelente material piezoeléctrico con un tipo de corte de coeficiente de temperatura cero. Pero a diferencia de las aplicaciones piezoeléctricas, las aplicaciones de conmutación Q electroópticas requieren una mayor calidad de cristal. En 2003, Konget al. Creció con éxito cristales de LGS sin defectos macroscópicos obvios mediante el método de Czochralski, y descubrió que la atmósfera de crecimiento afecta el color de los cristales. Adquirieron cristales LGS incoloros y grises y convirtieron LGS en EO Q-switch con un tamaño de 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. En 2015, un grupo de investigación de la Universidad de Shandong cultivó con éxito cristales LGS con un diámetro de 50 ~ 55 mm, una longitud de 95 mm y un peso de 1100 g sin macro defectos obvios.

En 2003, el grupo de investigación mencionado anteriormente en la Universidad de Shandong dejó pasar el rayo láser a través del cristal LGS dos veces e insertó una placa de cuarto de onda para contrarrestar el efecto de rotación óptica, por lo que se dio cuenta de la aplicación del efecto de rotación óptica del cristal LGS. A continuación, se fabricó el primer Q-switch LGS EO y se aplicó con éxito en un sistema láser.

En 2012, Wang et al. preparó un interruptor Q electroóptico LGS con un tamaño de 7 mm × 7 mm × 45 mm, y realizó la salida de un rayo láser pulsado de 2,09 μm (520 mJ) en el sistema de láser Cr, Tm, Ho: YAG bombeado por lámpara de destellos . En 2013, se logró una salida de rayo láser pulsado de 2,79 μm (216 mJ) en el láser Cr, Er: YSGG bombeado con lámpara de flash, con un ancho de pulso de 14,36 ns. En 2016, Maet al. usó un interruptor LGS EO Q de 5 mm × 5 mm × 25 mm en el sistema láser Nd: LuVO4, para lograr una tasa de repetición de 200 kHz, que es la tasa de repetición más alta del sistema láser LGS EO Q-Switched reportada públicamente en la actualidad.

Como material de conmutación EO Q, el cristal LGS tiene una buena estabilidad de temperatura y un alto umbral de daño, y puede funcionar con una alta frecuencia de repetición. Sin embargo, existen varios problemas: (1) La materia prima del cristal LGS es cara y no hay ningún avance en la sustitución del galio por aluminio, que es más barato; (2) El coeficiente EO de LGS es relativamente pequeño. Para reducir el voltaje de funcionamiento con la premisa de garantizar una apertura suficiente, la longitud del cristal del dispositivo debe aumentarse linealmente, lo que no solo aumenta el costo sino que también aumenta la pérdida de inserción.

LGS Crystal - TECNOLOGÍA WISOPTIC