Lantan galliumsilikat (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) kristall tillhör tredelat kristallsystem, punktgrupp 32, rymdgrupp P₃₂₁ (nr 150). LGS har många effekter såsom piezoelektrisk, elektrooptisk, optisk rotation, och kan även användas som lasermaterial genom dopning. 1982, Kaminskyet al. rapporterade tillväxten av dopade LGS-kristaller. År 2000 utvecklades LGS-kristaller med en diameter på 3 tum och en längd på 90 mm av Uda och Buzanov.

LGS-kristall är ett utmärkt piezoelektriskt material med skärtyp med nolltemperaturkoefficient. Men till skillnad från piezoelektriska applikationer kräver elektrooptiska Q-switch-applikationer högre kristallkvalitet. 2003, Konget al. framgångsrikt odlade LGS-kristaller utan uppenbara makroskopiska defekter genom att använda Czochralski-metoden, och fann att tillväxtatmosfären påverkar färgen på kristallerna. De förvärvade färglösa och grå LGS-kristaller och gjorde LGS till EO Q-switch med storleken 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. Under 2015 odlade en forskargrupp vid Shandong University framgångsrikt LGS-kristaller med diameter 50~55 mm, längd 95 mm och vikt 1100 g utan uppenbara makrodefekter.

År 2003 lät den ovan nämnda forskargruppen vid Shandong University laserstråle passera genom LGS-kristallen två gånger och satte in en kvartsvågsplatta för att motverka den optiska rotationseffekten, och insåg därmed tillämpningen av LGS-kristallens optiska rotationseffekt. Den första LGS EO Q-switchen gjordes därefter och användes framgångsrikt i lasersystem.

2012, Wang et al. förberedde en LGS elektrooptisk Q-switch med storleken 7 mm × 7 mm × 45 mm, och realiserade uteffekten av 2,09 μm pulsad laserstråle (520 mJ) i det blixtlampspumpade Cr,Tm,Ho:YAG-lasersystemet . Under 2013 uppnåddes 2,79 μm pulsad laserstråle (216 mJ) i den blixtlampspumpade Cr,Er:YSGG-lasern, med pulsbredden 14,36 ns. År 2016, Maet al. använde en 5 mm × 5 mm × 25 mm LGS EO Q-switch i Nd:LuVO4-lasersystem, för att realisera repetitionshastigheten på 200 kHz, vilket är den högsta repetitionsfrekvensen för LGS EO Q-switched lasersystem som rapporterats offentligt för närvarande.

Som ett EO Q-växlingsmaterial har LGS-kristallen god temperaturstabilitet och hög skadetröskel, och kan arbeta med hög repetitionsfrekvens. Det finns dock flera problem: (1) Råmaterialet i LGS-kristall är dyrt, och det finns inget genombrott när det gäller att ersätta gallium med aluminium som är billigare; (2) EO-koefficienten för LGS är relativt liten. För att minska driftsspänningen på förutsättningen att säkerställa tillräckligt med bländare, måste enhetens kristalllängd ökas linjärt, vilket inte bara ökar kostnaden utan också ökar insättningsförlusten.

LGS Crystal – WISOPTIC TECHNOLOGY