Didelės didžiausios galios lazeriai yra svarbūs moksliniams tyrimams ir karinei pramonei, pavyzdžiui, apdorojimui lazeriu ir fotoelektriniais matavimais. Pirmasis pasaulyje lazeris gimė 1960 m. 1962 m. McClung panaudojo nitrobenzeno Kerr ląstelę, kad pasiektų energijos kaupimą ir greitą išsiskyrimą, taip išgaudamas impulsinį lazerį su didele didžiausia galia. Q perjungimo technologijos atsiradimas yra svarbus laimėjimas didelės didžiausios galios lazerių kūrimo istorijoje. Šiuo metodu nuolatinio arba plataus impulso lazerio energija suspaudžiama į itin siauro laiko pločio impulsus. Didžiausia lazerio galia padidėja keliais dydžiais. Elektrooptinė Q perjungimo technologija turi trumpo perjungimo laiko, stabilios impulsų išvesties, gero sinchronizavimo ir mažo ertmės praradimo pranašumus. Didžiausia išėjimo lazerio galia gali lengvai pasiekti šimtus megavatų.

Elektrooptinis Q perjungimas yra svarbi technologija, leidžianti gauti siauro impulso pločio ir didelės didžiausios galios lazerius. Jo principas yra naudoti elektrooptinį kristalų efektą, kad būtų pasiekti staigūs lazerio rezonatoriaus energijos nuostolių pokyčiai, taip kontroliuojant energijos kaupimąsi ir greitą išsiskyrimą ertmėje arba lazerinėje terpėje. Elektrooptinis kristalo efektas reiškia fizikinį reiškinį, kai šviesos lūžio rodiklis kristale kinta priklausomai nuo kristalo taikomo elektrinio lauko intensyvumo. Reiškinys, kai lūžio rodiklio pokytis ir taikomo elektrinio lauko intensyvumas turi tiesinį ryšį, vadinamas linijine elektrooptika arba Pockelso efektu. Reiškinys, kai lūžio rodiklio pokytis ir taikomo elektrinio lauko stiprio kvadratas turi tiesinį ryšį, vadinamas antriniu elektrooptiniu efektu arba Kero efektu.

Įprastomis aplinkybėmis linijinis elektrooptinis kristalo efektas yra daug reikšmingesnis nei antrinis elektrooptinis efektas. Linijinis elektrooptinis efektas plačiai naudojamas elektrooptinėje Q perjungimo technologijoje. Jis egzistuoja visuose 20 kristalų, turinčių necentrosimetrines taškų grupes. Tačiau kaip ideali elektrooptinė medžiaga, šie kristalai turi turėti ne tik ryškesnį elektrooptinį efektą, bet ir tinkamą šviesos pralaidumo diapazoną, aukštą lazerio pažeidimo slenkstį, fizikinių ir cheminių savybių stabilumą, geras temperatūros charakteristikas, paprastą apdorojimą, ir ar galima gauti didelio dydžio ir aukštos kokybės monokristalą. Paprastai tariant, praktiški elektrooptiniai Q perjungimo kristalai turi būti vertinami iš šių aspektų: (1) efektyvusis elektrooptinis koeficientas; (2) lazerio pažeidimo slenkstis; (3) šviesos pralaidumo diapazonas; (4) elektrinė varža; (5) dielektrinė konstanta; 6) fizinės ir cheminės savybės; (7) apdirbamumas. Tobulėjant trumpų impulsų, didelio pasikartojimo dažnio ir didelės galios lazerinių sistemų taikymui ir technologinei pažangai, Q perjungimo kristalų veikimo reikalavimai ir toliau didėja.

Ankstyvajame elektrooptinės Q perjungimo technologijos kūrimo etape vieninteliai praktiškai naudojami kristalai buvo ličio niobatas (LN) ir kalio dideuterio fosfatas (DKDP). LN kristalai turi mažą lazerio pažeidimo slenkstį ir dažniausiai naudojami mažos arba vidutinės galios lazeriuose. Tuo pačiu metu dėl kristalų paruošimo technologijos atsilikimo LN kristalų optinė kokybė ilgą laiką buvo nestabili, o tai taip pat riboja platų jo taikymą lazeriuose. DKDP kristalas yra deuteruotas fosforo rūgšties kalio-divandenilio (KDP) kristalas. Jis turi gana aukštą žalos slenkstį ir yra plačiai naudojamas elektrooptinėse Q perjungimo lazerinėse sistemose. Tačiau DKDP kristalai yra linkę tirpti ir turi ilgą augimo laikotarpį, o tai tam tikru mastu riboja jo naudojimą. Rubidžio titanilo oksifosfato (RTP) kristalai, bario metaborato (β-BBO) kristalai, lantano galio silikato (LGS) kristalai, ličio tantalato (LT) kristalai ir kalio titanilo fosfato (KTP) kristalai taip pat naudojami elektrooptiniame Q perjungimo lazeryje. sistemos.

 Aukštos kokybės DKDP Pockels elementas, pagamintas WISOPTIC (@1064nm, 694nm)