Altaj pintpotencaj laseroj havas gravajn aplikojn en scienca esplorado kaj militindustriokampoj kiel lasera pretigo kaj fotoelektra mezurado. La unua lasero de la mondo naskiĝis en 1960-aj jaroj. En 1962, McClung uzis nitrobenzenan Kerr-ĉelon por atingi energistokadon kaj rapidan liberigon, tiel por akiri pulsitan laseron kun alta pintpotenco. La apero de Q-switching-teknologio estas grava sukceso en la historio de alta pintpotenca laserevoluo. Per tiu metodo, kontinua aŭ larĝa pulsa laserenergio estas kunpremita en pulsojn kun ekstreme mallarĝa tempolarĝo. La lasera pintpotenco estas pliigita je pluraj grandordoj. La elektro-optika Q-ŝanĝa teknologio havas la avantaĝojn de mallonga ŝanĝa tempo, stabila pulsa eligo, bona sinkronigo kaj malalta kava perdo. La pintpotenco de la eliga lasero povas facile atingi centojn da megavatoj.

Elektro-optika Q-ŝanĝo estas grava teknologio por akiri mallarĝan pulslarĝon kaj altan pintpotencajn laserojn. Ĝia principo estas uzi la elektro-optikan efikon de kristaloj por atingi abruptajn ŝanĝojn en la energia perdo de la lasera resonatoro, tiel kontrolante la stokadon kaj rapidan liberigon de la energio en la kavaĵo aŭ la lasera medio. La elektro-optika efiko de la kristalo rilatas al la fizika fenomeno en kiu la refrakta indico de lumo en la kristalo ŝanĝiĝas kun la intenseco de la aplikata elektra kampo de la kristalo. La fenomeno en kiu la refrakta indekso ŝanĝiĝas kaj la intenseco de la aplikata elektra kampo havas linearan rilaton estas nomita lineara elektro-optiko, aŭ Pockels Effect. La fenomeno, ke la refrakta indekso ŝanĝiĝas kaj la kvadrato de la aplikata elektra kampa forto havas linearan rilaton, estas nomita la sekundara elektro-optika efiko aŭ Kerr Efiko.

En normalaj cirkonstancoj, la linia elektro-optika efiko de la kristalo estas multe pli signifa ol la sekundara elektro-optika efiko. La lineara elektro-optika efiko estas vaste uzata en elektro-optika Q-ŝanĝa teknologio. Ĝi ekzistas en ĉiuj 20 kristaloj kun ne-centrosimetriaj punktogrupoj. Sed kiel ideala elektro-optika materialo, ĉi tiuj kristaloj estas postulataj ne nur por havi pli evidentan elektro-optikan efikon, sed ankaŭ taŭgan lumtranssendon, altan sojlon de damaĝo de lasero, kaj stabilecon de fizikkemiaj trajtoj, bonajn temperaturtrajtojn, facilecon de prilaborado, kaj ĉu ununura kristalo kun granda grandeco kaj alta kvalito povas esti akirita. Ĝenerale parolante, praktikaj elektro-optikaj Q-ŝanĝaj kristaloj bezonas taksatajn el la sekvaj aspektoj: (1) efika elektro-optika koeficiento; (2) sojlo de damaĝo de lasero; (3) lumtransdona gamo; (4) elektra resistiveco; (5) dielektrika konstanto; (6) fizikaj kaj kemiaj propraĵoj; (7) maŝinebleco. Kun la disvolviĝo de aplikado kaj teknologia progreso de mallonga pulso, alta ripeta frekvenco kaj alta potenco laseraj sistemoj, la agado-postuloj de Q-ŝanĝaj kristaloj daŭre pliiĝas.

En la frua stadio de la evoluo de elektro-optika Q-ŝanĝa teknologio, la nuraj praktike uzitaj kristaloj estis litia niobato (LN) kaj kalia di-deŭteria fosfato (DKDP). LN-kristalo havas malaltan sojlon de damaĝo de lasero kaj estas ĉefe uzata en laseroj de malalta aŭ meza potenco. Samtempe, pro la malantaŭo de kristala preparteknologio, la optika kvalito de LN-kristalo estas malstabila dum longa tempo, kio ankaŭ limigas ĝian larĝan aplikon en laseroj. DKDP-kristalo estas deŭterita fosforacida kalio-dihidrogeno (KDP) kristalo. Ĝi havas relative altan difektan sojlon kaj estas vaste uzata en elektro-optikaj Q-ŝanĝaj lasersistemoj. Tamen, DKDP-kristalo estas ema al deliksenca kaj havas longan kreskoperiodon, kiu limigas sian aplikon certagrade. Rubidio titanil oksifosfato (RTP) kristalo, bario metaborato (β-BBO) kristalo, lantana galiumsilikato (LGS) kristalo, litia tantalato (LT) kristalo kaj kalio titanilfosfato (KTP) kristalo ankaŭ estas uzataj en elektro-optika Q-ŝanĝa lasero sistemoj.

 Altkvalita DKDP Pockels-ĉelo farita de WISOPTIC (@1064nm, 694nm)