Lantan gali silicat (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) tinh thể thuộc hệ tinh thể ba bên, nhóm điểm 32, nhóm vũ trụ P₃₂₁ (Số 150). LGS có nhiều tác dụng như áp điện, quang điện, quay quang học, và cũng có thể được sử dụng làm vật liệu laser thông qua pha tạp. Năm 1982, Kaminskyet al. đã báo cáo sự phát triển của các tinh thể LGS được pha tạp chất. Năm 2000, tinh thể LGS có đường kính 3 inch và dài 90 mm được phát triển bởi Uda và Buzanov.

Tinh thể LGS là một vật liệu áp điện tuyệt vời với kiểu cắt có hệ số nhiệt độ bằng không. Nhưng khác với các ứng dụng áp điện, các ứng dụng chuyển mạch Q điện quang đòi hỏi chất lượng tinh thể cao hơn. Năm 2003, Konget al. đã nuôi cấy thành công các tinh thể LGS mà không có các khuyết tật vĩ mô rõ ràng bằng cách sử dụng phương pháp Czochralski, và nhận thấy rằng không khí phát triển ảnh hưởng đến màu sắc của các tinh thể. Họ đã thu được các tinh thể LGS không màu và xám và biến LGS thành EO Q-switch với kích thước 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. Năm 2015, một nhóm nghiên cứu ở Đại học Sơn Đông đã nuôi cấy thành công các tinh thể LGS có đường kính 50 ~ 55 mm, dài 95 mm và trọng lượng 1100 g mà không có các khuyết tật vĩ mô rõ ràng.

Năm 2003, nhóm nghiên cứu nói trên ở Đại học Sơn Đông cho chùm tia laze đi qua tinh thể LGS hai lần và chèn một phần tư tấm sóng để chống lại hiệu ứng quay quang học, do đó đã nhận ra ứng dụng của hiệu ứng quay quang học của tinh thể LGS. Công tắc Q-switch LGS EO đầu tiên đã được chế tạo và ứng dụng thành công trong hệ thống laser.

Năm 2012, Wang et al. đã chuẩn bị một công tắc Q-switch điện quang LGS với kích thước 7 mm × 7 mm × 45 mm và nhận ra đầu ra của chùm tia laser xung 2,09 μm (520 mJ) trong hệ thống đèn flash được bơm Cr, Tm, Ho: YAG . Năm 2013, sản lượng chùm tia laser xung 2,79 μm (216 mJ) đã đạt được trong đèn flash được bơm laser Cr, Er: YSGG, với độ rộng xung 14,36 ns. Năm 2016, Maet al. đã sử dụng công tắc LGS EO Q 5 mm × 5 mm × 25 mm trong hệ thống laser Nd: LuVO4, để nhận ra tốc độ lặp lại 200 kHz, đây là tốc độ lặp lại cao nhất của hệ thống laser LGS EO Q-switched được báo cáo công khai hiện tại.

Là vật liệu chuyển mạch EO Q, tinh thể LGS có độ ổn định nhiệt độ tốt và ngưỡng sát thương cao, đồng thời có thể hoạt động ở tần số lặp lại cao. Tuy nhiên, có một số vấn đề: (1) Nguyên liệu thô của tinh thể LGS đắt và không có đột phá trong việc thay thế gali bằng nhôm rẻ hơn; (2) Hệ số EO của LGS tương đối nhỏ. Để giảm điện áp hoạt động trên cơ sở đảm bảo đủ khẩu độ, chiều dài tinh thể của thiết bị cần phải được tăng tuyến tính, điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn làm tăng tổn thất chèn.

LGS Crystal - CÔNG NGHỆ WISOPTIC