Laser daya puncak tinggi memiliki aplikasi penting dalam penelitian ilmiah dan bidang industri militer seperti pemrosesan laser dan pengukuran fotolistrik. Laser pertama di dunia lahir pada tahun 1960-an. Pada tahun 1962, McClung menggunakan sel nitrobenzene Kerr untuk mencapai penyimpanan energi dan pelepasan cepat, sehingga untuk mendapatkan laser berdenyut dengan daya puncak yang tinggi. Munculnya teknologi Q-switching merupakan terobosan penting dalam sejarah pengembangan laser daya puncak tinggi. Dengan metode ini, energi laser pulsa kontinu atau lebar dikompresi menjadi pulsa dengan lebar waktu yang sangat sempit. Kekuatan puncak laser meningkat beberapa kali lipat. Teknologi Q-switching elektro-optik memiliki keunggulan waktu switching yang singkat, output pulsa yang stabil, sinkronisasi yang baik, dan kehilangan rongga yang rendah. Daya puncak laser keluaran dapat dengan mudah mencapai ratusan megawatt.

Q-switching elektro-optik adalah teknologi penting untuk mendapatkan lebar pulsa sempit dan laser daya puncak tinggi. Prinsipnya adalah menggunakan efek elektro-optik kristal untuk mencapai perubahan mendadak dalam kehilangan energi resonator laser, sehingga mengontrol penyimpanan dan pelepasan cepat energi dalam rongga atau media laser. Efek elektro-optik kristal mengacu pada fenomena fisik di mana indeks bias cahaya dalam kristal berubah dengan intensitas medan listrik kristal yang diterapkan. Fenomena di mana perubahan indeks bias dan intensitas medan listrik yang diterapkan memiliki hubungan linier disebut elektro-optik linier, atau Efek Pockels. Fenomena perubahan indeks bias dan kuadrat dari kuat medan listrik yang diterapkan memiliki hubungan linier disebut efek elektro-optik sekunder atau Efek Kerr.

Dalam keadaan normal, efek elektro-optik linier kristal jauh lebih signifikan daripada efek elektro-optik sekunder. Efek elektro-optik linier banyak digunakan dalam teknologi Q-switching elektro-optik. Itu ada di semua 20 kristal dengan kelompok titik non-sentrosimetris. Tetapi sebagai bahan elektro-optik yang ideal, kristal ini tidak hanya dituntut untuk memiliki efek elektro-optik yang lebih jelas, tetapi juga jangkauan transmisi cahaya yang sesuai, ambang kerusakan laser yang tinggi, dan stabilitas sifat fisikokimia, karakteristik suhu yang baik, kemudahan pemrosesan, Dan apakah kristal tunggal dengan ukuran besar dan kualitas tinggi dapat diperoleh. Secara umum, kristal Q-switching elektro-optik praktis perlu dinilai dari aspek-aspek berikut: (1) koefisien elektro-optik efektif; (2) ambang kerusakan laser; (3) jangkauan transmisi cahaya; (4) resistivitas listrik; (5) konstanta dielektrik; (6) sifat fisik dan kimia; (7) kemampuan mesin. Dengan perkembangan aplikasi dan kemajuan teknologi pulsa pendek, frekuensi pengulangan tinggi, dan sistem laser daya tinggi, persyaratan kinerja kristal Q-switching terus meningkat.

Pada tahap awal pengembangan teknologi elektro-optik Q-switching, kristal yang digunakan hanya lithium niobate (LN) dan potassium di-deuterium phosphate (DKDP). Kristal LN memiliki ambang kerusakan laser yang rendah dan terutama digunakan pada laser berdaya rendah atau sedang. Pada saat yang sama, karena mundurnya teknologi preparasi kristal, kualitas optik kristal LN tidak stabil untuk waktu yang lama, yang juga membatasi penerapannya yang luas dalam laser. Kristal DKDP adalah kristal deuterated phosphoric acid potassium dihydrogen (KDP). Ini memiliki ambang kerusakan yang relatif tinggi dan banyak digunakan dalam sistem laser Q-switching elektro-optik. Namun, kristal DKDP rentan terhadap deliquescent dan memiliki periode pertumbuhan yang panjang, yang membatasi penerapannya sampai batas tertentu. Kristal rubidium titanyl oxyphosphate (RTP), kristal barium metaborate (β-BBO), kristal lantanum gallium silikat (LGS), kristal lithium tantalate (LT) dan kristal kalium titanil fosfat (KTP) juga digunakan dalam laser Q-switching elektro-optik sistem.

 Sel Kantong DKDP berkualitas tinggi yang dibuat oleh WISOPTIC (@1064nm, 694nm)