란탄갈륨실리케이트(La₃가₅SiO₁₄, LGS) 크리스탈은 삼중정 크리스탈 시스템, 포인트 그룹 32, 공간 그룹에 속합니다. P₃₂₁ (제150호). LGS는 압전, 전기광학, 광회전 등 많은 효과가 있으며 도핑을 통해 레이저 재료로도 사용할 수 있습니다. 1982년 카민스키외. 도핑된 LGS 결정의 성장을 보고했습니다. 2000년에 직경 3인치, 길이 90mm의 LGS 결정이 Uda와 Buzanov에 의해 개발되었습니다.

LGS crystal은 온도계수가 0인 절단형으로 우수한 압전재료입니다. 그러나 압전 애플리케이션과 달리 전기 광학 Q-스위칭 애플리케이션은 더 높은 결정 품질을 요구합니다. 2003년, 공외. Czochralski 방법을 사용하여 명백한 거시적 결함 없이 LGS 결정을 성공적으로 성장시켰고, 성장 분위기가 결정의 색상에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 그들은 무색과 회색의 LGS 결정을 얻어 LGS를 6.12mm × 6.12mm × 40.3mm 크기의 EO Q 스위치로 만들었습니다. 2015년에 산동 대학의 한 연구 그룹은 명백한 매크로 결함 없이 직경 50~55mm, 길이 95mm, 무게 1100g의 LGS 결정을 성공적으로 성장시켰습니다.

2003년에 위에서 언급한 산동 대학의 연구 그룹은 레이저 빔이 LGS 수정을 두 번 통과하게 하고 광 회전 효과를 상쇄하기 위해 1/4 파장 판을 삽입하여 LGS 수정의 광 회전 효과의 적용을 실현했습니다. 이에 따라 최초의 LGS EO Q-switch가 제작되어 레이저 시스템에 성공적으로 적용되었습니다.

2012년, 왕 외. 7mm × 7mm × 45mm 크기의 LGS 전기 광학 Q 스위치를 준비하고 플래시 램프 펌핑 Cr,Tm,Ho:YAG 레이저 시스템에서 2.09μm 펄스 레이저 빔(520mJ)의 출력을 구현했습니다. . 2013년에는 펄스 폭이 14.36ns인 플래시 램프 펌핑 Cr,Er:YSGG 레이저에서 2.79μm 펄스 레이저 빔(216mJ) 출력이 달성되었습니다. 2016년, 마외. 은(는) Nd:LuVO4 레이저 시스템에 5mm × 5mm × 25mm LGS EO Q 스위치를 사용하여 현재 공개적으로 보고된 LGS EO Q 스위치 레이저 시스템의 가장 높은 반복률인 200kHz의 반복률을 구현했습니다.

EO Q 스위칭 재료인 LGS 크리스탈은 온도 안정성이 좋고 손상 임계값이 높으며 높은 반복 주파수에서 작동할 수 있습니다. 그러나 다음과 같은 몇 가지 문제가 있습니다. (1) LGS 결정의 원료가 비싸고 갈륨을 더 저렴한 알루미늄으로 대체하는 획기적인 방법이 없습니다. (2) LGS의 EO 계수는 상대적으로 작다. 충분한 개구를 확보한다는 전제 하에 동작 전압을 낮추기 위해서는 소자의 결정 길이를 선형적으로 증가시켜야 하는데, 이는 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 삽입 손실도 증가시킨다.

LGS Crystal – WIOPTIC TECHNOLOGY