ランタンガリウムシリケート（La₃Ga₅SiO₁₄、LGS）結晶は、三者結晶系、点群32、空間群に属します P₃₂₁ （No.150）。LGSは、圧電、電気光学、旋光など多くの効果があり、ドーピングによりレーザー材料としても使用できます。1982年、カミンスキーet al。ドープされたLGS結晶の成長を報告しました。2000年に、直径3インチ、長さ90mmのLGS結晶がUdaとBuzanovによって開発されました。

LGS結晶は、切削タイプがゼロ温度係数の優れた圧電材料です。ただし、圧電アプリケーションとは異なり、電気光学Qスイッチングアプリケーションには、より高い結晶品質が必要です。2003年、Konget al。チョクラルスキー法を用いて、明らかな巨視的欠陥のないLGS結晶の成長に成功し、成長雰囲気が結晶の色に影響を与えることを発見しました。彼らは無色と灰色のLGS結晶を取得し、LGSを6.12mm×6.12mm×40.3mmのサイズのEOQスイッチにしました。2015年、山東大学のある研究グループは、直径50〜55 mm、長さ95 mm、重量1100 gのLGS結晶を、明らかなマクロ欠陥なしに成長させることに成功しました。

2003年、山東大学の上記研究グループは、レーザー光線をLGS結晶に2回通過させ、旋光効果を打ち消すために1/4波長板を挿入し、LGS結晶の旋光効果の応用を実現しました。その上で最初のLGSEO Qスイッチが作成され、レーザーシステムに正常に適用されました。

2012年、王 et al。サイズ7mm×7mm×45mmのLGS電気光学Qスイッチを用意し、フラッシュランプ励起Cr、Tm、Ho：YAGレーザーシステムで2.09μmパルスレーザービーム（520mJ）の出力を実現しました。 。2013年には、フラッシュランプ励起Cr、Er：YSGGレーザーで、パルス幅14.36 nsの2.79μmパルスレーザービーム（216 mJ）出力が達成されました。2016年、Maet al。Nd：LuVO4レーザーシステムで5mm×5mm×25mmのLGSEO Qスイッチを使用し、現在公表されているLGS EOQスイッチレーザーシステムの中で最も高い繰り返し率である200kHzの繰り返し率を実現しました。

LGS結晶は、EO Qスイッチング材料として、優れた温度安定性と高い損傷しきい値を備えており、高い繰り返し周波数で動作できます。しかし、いくつかの問題があります。（1）LGS結晶の原料は高価であり、ガリウムをより安価なアルミニウムに置き換えることに突破口はありません。（2）LGSのEO係数は比較的小さい。十分なアパーチャを確保することを前提として動作電圧を下げるには、デバイスの結晶長を直線的に長くする必要があります。これにより、コストが増加するだけでなく、挿入損失も増加します。

LGSクリスタル– WISOPTIC TECHNOLOGY