A nagy csúcsteljesítményű lézerek fontos felhasználási területei vannak a tudományos kutatásban és a hadiiparban, például a lézeres feldolgozásban és a fotoelektromos mérésben. A világ első lézere az 1960-as években született. 1962-ben McClung nitrobenzol Kerr cellát használt az energiatárolás és a gyors felszabadulás eléréséhez, így nagy csúcsteljesítményű impulzuslézert kapott. A Q-kapcsolási technológia megjelenése fontos áttörés a nagy csúcsteljesítményű lézerfejlesztés történetében. Ezzel a módszerrel a folyamatos vagy széles impulzusú lézerenergiát rendkívül szűk időszélességű impulzusokká tömörítik. A lézer csúcsteljesítménye több nagyságrenddel megnő. Az elektrooptikai Q-kapcsolási technológia előnye a rövid kapcsolási idő, a stabil impulzuskimenet, a jó szinkronizálás és az alacsony üregveszteség. A kimenő lézer csúcsteljesítménye könnyedén elérheti a több száz megawattot.

Az elektro-optikai Q-kapcsolás fontos technológia a szűk impulzusszélességű és nagy csúcsteljesítményű lézerek előállításához. Elve a kristályok elektrooptikai hatásának felhasználása a lézerrezonátor energiaveszteségében bekövetkező ugrásszerű változtatások elérésére, ezáltal szabályozva az energia tárolását és gyors felszabadulását az üregben vagy a lézeres közegben. A kristály elektro-optikai hatása arra a fizikai jelenségre utal, amelyben a fény törésmutatója a kristályban a kristály alkalmazott elektromos mezőjének intenzitásával változik. Azt a jelenséget, amelyben a törésmutató változása és az alkalmazott elektromos tér intenzitása lineárisan összefügg, lineáris elektrooptikának vagy Pockels-effektusnak nevezzük. Azt a jelenséget, hogy a törésmutató változása és az alkalmazott elektromos térerősség négyzete lineárisan összefügg, másodlagos elektrooptikai hatásnak vagy Kerr-effektusnak nevezzük.

Normál körülmények között a kristály lineáris elektrooptikai hatása sokkal jelentősebb, mint a másodlagos elektrooptikai hatás. A lineáris elektrooptikai effektust széles körben használják az elektrooptikai Q-kapcsolási technológiában. Mind a 20 nem-centrosimmetrikus pontcsoportú kristályban megtalálható. Ideális elektro-optikai anyagként azonban ezeknek a kristályoknak nemcsak nyilvánvalóbb elektro-optikai hatásuk van, hanem megfelelő fényáteresztési tartomány, magas lézerkárosodási küszöb és fizikai-kémiai tulajdonságok stabilitása, jó hőmérsékleti jellemzők, könnyű feldolgozhatóság, és hogy beszerezhető-e nagy méretű és jó minőségű egykristály. Általánosságban elmondható, hogy a gyakorlati elektro-optikai Q-kapcsoló kristályokat a következő szempontok alapján kell értékelni: (1) effektív elektro-optikai együttható; (2) lézersérülési küszöbérték; (3) fényáteresztési tartomány; (4) elektromos ellenállás; (5) dielektromos állandó; (6) fizikai és kémiai tulajdonságok; (7) megmunkálhatóság. A rövid impulzusú, nagy ismétlési frekvenciájú és nagy teljesítményű lézerrendszerek alkalmazásának és technológiai fejlődésének köszönhetően a Q-kapcsolású kristályok teljesítményigénye folyamatosan nő.

Az elektrooptikai Q-kapcsolási technológia fejlesztésének korai szakaszában a gyakorlatban csak a lítium-niobát (LN) és a kálium-di-deutérium-foszfát (DKDP) kristályokat alkalmazták. Az LN kristálynak alacsony a lézersérülési küszöbe, és főként alacsony vagy közepes teljesítményű lézerekben használják. Ugyanakkor a kristály-előkészítési technológia elmaradottsága miatt az LN kristály optikai minősége hosszú ideje instabil, ami korlátozza széleskörű lézeres alkalmazását is. A DKDP kristály deuterált foszforsav-kálium-dihidrogén (KDP) kristály. Viszonylag magas károsodási küszöbértékkel rendelkezik, és széles körben használják az elektrooptikai Q-kapcsoló lézerrendszerekben. A DKDP kristály azonban hajlamos az elfolyósodásra és hosszú növekedési periódussal rendelkezik, ami bizonyos mértékig korlátozza alkalmazását. A rubídium-titanil-oxifoszfát (RTP) kristályt, a bárium-metaborát (β-BBO) kristályt, a lantán-gallium-szilikát (LGS) kristályt, a lítium-tantalát (LT) kristályt és a kálium-titanil-foszfát (KTP) kristályt is használják az elektrooptikai Q-kapcsoló lézerekben. rendszerek.

 Kiváló minőségű, WISOPTIC által gyártott DKDP Pockels cella (@1064nm, 694nm)