Silicate de gallium de lanthane (La₃Géorgie₅SiO₁₄, LGS) le cristal appartient au système cristallin tripartite, groupe ponctuel 32, groupe spatial P₃₂₁ (N°150). Le LGS a de nombreux effets tels que piézoélectrique, électro-optique, rotation optique, et peut également être utilisé comme matériau laser par dopage. En 1982, Kaminskyet al. ont rapporté la croissance de cristaux LGS dopés. En 2000, des cristaux LGS d'un diamètre de 3 pouces et d'une longueur de 90 mm ont été développés par Uda et Buzanov.

Le cristal LGS est un excellent matériau piézoélectrique avec un type de coupe à coefficient de température nul. Mais à la différence des applications piézoélectriques, les applications de commutation Q électro-optique nécessitent une qualité de cristal supérieure. En 2003, Konget al. ont réussi à faire croître des cristaux de LGS sans défauts macroscopiques évidents en utilisant la méthode de Czochralski, et ont découvert que l'atmosphère de croissance affecte la couleur des cristaux. Ils ont acquis des cristaux LGS incolores et gris et ont transformé LGS en EO Q-switch d'une taille de 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. En 2015, un groupe de recherche de l'Université du Shandong a réussi à faire pousser des cristaux LGS d'un diamètre de 50 à 55 mm, d'une longueur de 95 mm et d'un poids de 1 100 g sans défauts macro évidents.

En 2003, le groupe de recherche mentionné ci-dessus de l'Université du Shandong a laissé le faisceau laser traverser le cristal LGS deux fois et a inséré une plaque quart d'onde pour contrer l'effet de rotation optique, réalisant ainsi l'application de l'effet de rotation optique du cristal LGS. Le premier Q-switch LGS EO a été réalisé et appliqué avec succès dans un système laser.

En 2012, Wang et al. préparé un Q-switch électro-optique LGS avec une taille de 7 mm × 7 mm × 45 mm, et réalisé la sortie d'un faisceau laser pulsé de 2,09 m (520 mJ) dans le système laser Cr,Tm,Ho:YAG pompé par lampe flash . En 2013, une sortie de faisceau laser pulsé de 2,79 μm (216 mJ) a été obtenue dans le laser Cr,Er:YSGG pompé par lampe flash, avec une largeur d'impulsion de 14,36 ns. En 2016, Maet al. a utilisé un commutateur LGS EO Q de 5 mm × 5 mm × 25 mm dans le système laser Nd:LuVO4, pour atteindre un taux de répétition de 200 kHz, qui est le taux de répétition le plus élevé du système laser LGS EO Q-switché rendu public à l'heure actuelle.

En tant que matériau de commutation Q EO, le cristal LGS a une bonne stabilité de température et un seuil de dommage élevé, et peut fonctionner à une fréquence de répétition élevée. Cependant, il y a plusieurs problèmes : (1) La matière première du cristal LGS est chère, et il n'y a pas de percée dans le remplacement du gallium par de l'aluminium qui est moins cher ; (2) Le coefficient EO de LGS est relativement faible. Afin de réduire la tension de fonctionnement sur la base d'une ouverture suffisante, la longueur du cristal du dispositif doit être augmentée de manière linéaire, ce qui non seulement augmente le coût mais augmente également la perte d'insertion.

LGS Crystal – TECHNOLOGIE WISOPTIC