Lantan galijev silikat (La3Ga5SiO14, LGS) kristal pripada trodjelnom kristalnom sustavu, točkasta skupina 32, prostorna skupina P321 (br. 150). LGS ima mnoge učinke kao što su piezoelektrični, elektro-optički, optička rotacija, a može se koristiti i kao laserski materijal putem dopinga. Godine 1982. Kaminskyet al. izvijestio je o rastu dopiranih LGS kristala. Uda i Buzanov su 2000. godine razvili LGS kristale promjera 3 inča i duljine 90 mm.
LGS kristal je izvrstan piezoelektrični materijal s tipom rezanja s nultim temperaturnim koeficijentom. Ali za razliku od piezoelektričnih aplikacija, elektro-optičke Q-switching aplikacije zahtijevaju višu kvalitetu kristala. Godine 2003. Konget al. uspješno uzgajali LGS kristale bez očitih makroskopskih defekata primjenom Czochralskog metode, te su otkrili da atmosfera rasta utječe na boju kristala. Nabavili su bezbojne i sive LGS kristale i pretvorili LGS u EO Q-switch veličine 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. U 2015., jedna istraživačka skupina na Sveučilištu Shandong uspješno je uzgajala LGS kristale promjera 50~55 mm, duljine 95 mm i težine 1100 g bez očitih makro defekata.
Godine 2003. gore spomenuta istraživačka skupina na Sveučilištu Shandong pustila je lasersku zraku da dvaput prođe kroz LGS kristal i umetnula četvrtvalnu ploču kako bi se suprotstavila efektu optičke rotacije, čime je realizirana primjena efekta optičke rotacije LGS kristala. Prvi LGS EO Q-switch tada je napravljen i uspješno primijenjen u laserskom sustavu.
2012. Wang et al. pripremio LGS elektro-optički Q-prekidač veličine 7 mm × 7 mm × 45 mm i realizirao izlaz 2,09 μm impulsnog laserskog snopa (520 mJ) u Cr,Tm,Ho:YAG laserskom sustavu pumpanog bljeskalicom . Godine 2013. postignut je izlaz impulsne laserske zrake od 2,79 μm (216 mJ) u Cr,Er:YSGG laseru s pumpom bljeskalice, sa širinom impulsa 14,36 ns. Godine 2016. Maet al. koristio LGS EO Q prekidač 5 mm × 5 mm × 25 mm u laserskom sustavu Nd:LuVO4, kako bi ostvario stopu ponavljanja od 200 kHz, što je najveća stopa ponavljanja LGS EO Q-switched laserskog sustava trenutno javno objavljena.
Kao materijal za EO Q-switching, LGS kristal ima dobru temperaturnu stabilnost i visok prag oštećenja, te može raditi na visokoj frekvenciji ponavljanja. Međutim, postoji nekoliko problema: (1) Sirovina LGS kristala je skupa i nema proboja u zamjeni galija aluminijem koji je jeftiniji; (2) EO koeficijent LGS-a je relativno mali. Kako bi se smanjio radni napon pod pretpostavkom da se osigura dovoljan otvor blende, potrebno je linearno povećati duljinu kristala uređaja, što ne samo da povećava trošak, već i povećava gubitak umetanja.
LGS Crystal – WISOPTIC TEHNOLOGIJA
Vrijeme objave: 29. listopada 2021