Lantanio gallio silicato (La₃Ga₅SiO₁₄, LGS) il cristallo appartiene al sistema cristallino tripartito, gruppo di punti 32, gruppo spaziale P₃₂₁ (n.150). LGS ha molti effetti come piezoelettrico, elettro-ottico, rotazione ottica e può anche essere utilizzato come materiale laser tramite drogaggio. Nel 1982, Kaminskyet al. hanno riportato la crescita di cristalli LGS drogati. Nel 2000, i cristalli LGS con diametro di 3 pollici e lunghezza di 90 mm sono stati sviluppati da Uda e Buzanov.

Il cristallo LGS è un eccellente materiale piezoelettrico con tipo di taglio a coefficiente di temperatura zero. Ma a differenza delle applicazioni piezoelettriche, le applicazioni Q-switching elettro-ottiche richiedono una qualità dei cristalli superiore. Nel 2003, Konget al. è riuscito a far crescere con successo cristalli LGS senza evidenti difetti macroscopici utilizzando il metodo Czochralski e ha scoperto che l'atmosfera di crescita influenza il colore dei cristalli. Hanno acquisito cristalli LGS incolori e grigi e hanno trasformato LGS in EO Q-switch con dimensioni di 6,12 mm × 6,12 mm × 40,3 mm. Nel 2015, un gruppo di ricerca dell'Università di Shandong ha coltivato con successo cristalli LGS con diametro 50~55 mm, lunghezza 95 mm e peso 1100 g senza evidenti macro difetti.

Nel 2003, il suddetto gruppo di ricerca dell'Università di Shandong ha lasciato che il raggio laser passasse due volte attraverso il cristallo LGS e ha inserito una piastra a quarto d'onda per contrastare l'effetto di rotazione ottica, realizzando così l'applicazione dell'effetto di rotazione ottica del cristallo LGS. Il primo LGS EO Q-switch è stato quindi realizzato e applicato con successo nel sistema laser.

Nel 2012, Wang et al. ha preparato un Q-switch elettro-ottico LGS con dimensioni di 7 mm × 7 mm × 45 mm e realizzato l'uscita di un raggio laser pulsato di 2,09 μm (520 mJ) nel sistema laser Cr,Tm,Ho:YAG pompato con lampada flash . Nel 2013, il raggio laser pulsato di 2,79 μm (216 mJ) è stato ottenuto nel laser Cr,Er:YSGG pompato con lampada flash, con una larghezza di impulso di 14,36 ns. Nel 2016, Maet al. utilizzato un interruttore LGS EO Q da 5 mm × 5 mm × 25 mm nel sistema laser Nd:LuVO4, per realizzare una frequenza di ripetizione di 200 kHz, che è la più alta frequenza di ripetizione del sistema laser LGS EO Q-switched riportata pubblicamente al momento.

Come materiale EO Q-switching, il cristallo LGS ha una buona stabilità della temperatura e un'elevata soglia di danno e può funzionare ad alta frequenza di ripetizione. Tuttavia, ci sono diversi problemi: (1) La materia prima del cristallo LGS è costosa e non vi è alcuna svolta nella sostituzione del gallio con l'alluminio che è più economico; (2) Il coefficiente EO di LGS è relativamente piccolo. Al fine di ridurre la tensione operativa con la premessa di garantire l'apertura sufficiente, la lunghezza del cristallo del dispositivo deve essere aumentata linearmente, il che non solo aumenta il costo ma aumenta anche la perdita di inserzione.

LGS Crystal – TECNOLOGIA WISOPTIC