Lazerët me fuqi të lartë të pikut kanë aplikime të rëndësishme në fushën e kërkimit shkencor dhe industrisë ushtarake si përpunimi me lazer dhe matja fotoelektrike. Lazeri i parë në botë lindi në vitin 1960. Në vitin 1962, McClung përdori qelizën Kerr nitrobenzen për të arritur ruajtjen e energjisë dhe çlirimin e shpejtë, duke përftuar kështu lazer pulsues me fuqi të lartë maksimale. Shfaqja e teknologjisë Q-switching është një zbulim i rëndësishëm në historinë e zhvillimit të lazerit me fuqi të lartë të pikut. Me këtë metodë, energjia lazer me impuls të vazhdueshëm ose të gjerë kompresohet në impulse me gjerësi kohore jashtëzakonisht të ngushtë. Fuqia maksimale e lazerit rritet me disa rend të madhësisë. Teknologjia e ndërrimit elektro-optik Q ka avantazhet e kohës së shkurtër të ndërrimit, daljes së qëndrueshme të pulsit, sinkronizimit të mirë dhe humbjes së ulët të kavitetit. Fuqia maksimale e lazerit të daljes mund të arrijë lehtësisht qindra megavat.

Ndërrimi elektro-optik Q është një teknologji e rëndësishme për marrjen e lazerëve me gjerësi të ngushtë pulsi dhe fuqi maksimale të lartë. Parimi i tij është të përdorë efektin elektro-optik të kristaleve për të arritur ndryshime të papritura në humbjen e energjisë të rezonatorit lazer, duke kontrolluar kështu ruajtjen dhe çlirimin e shpejtë të energjisë në zgavër ose në mjedisin lazer. Efekti elektro-optik i kristalit i referohet fenomenit fizik në të cilin indeksi i thyerjes së dritës në kristal ndryshon me intensitetin e fushës elektrike të aplikuar të kristalit. Fenomeni në të cilin ndryshimi i indeksit të thyerjes dhe intensiteti i fushës elektrike të aplikuar kanë një marrëdhënie lineare quhet elektro-optika lineare, ose Efekti Pockels. Fenomeni që ndryshimi i indeksit të thyerjes dhe katrori i fuqisë së fushës elektrike të aplikuar kanë një marrëdhënie lineare quhet efekt elektro-optik sekondar ose Efekt Kerr.

Në rrethana normale, efekti elektro-optik linear i kristalit është shumë më domethënës sesa efekti elektro-optik sekondar. Efekti elektro-optik linear përdoret gjerësisht në teknologjinë elektro-optike të ndërrimit Q. Ekziston në të 20 kristalet me grupe pikash jocentrosimetrike. Por si material elektro-optik ideal, këtyre kristale jo vetëm që kërkohet të kenë një efekt elektro-optik më të dukshëm, por edhe gamën e duhur të transmetimit të dritës, pragun e lartë të dëmtimit të lazerit dhe stabilitetin e vetive fiziko-kimike, karakteristikat e mira të temperaturës, lehtësinë e përpunimit, dhe nëse mund të merret një kristal me madhësi të madhe dhe cilësi të lartë. Në përgjithësi, kristalet praktike elektro-optike të ndërrimit Q duhet të vlerësohen nga aspektet e mëposhtme: (1) koeficienti efektiv elektro-optik; (2) pragu i dëmtimit me lazer; (3) diapazoni i transmetimit të dritës; (4) rezistenca elektrike; (5) konstante dielektrike; (6) vetitë fizike dhe kimike; (7) përpunueshmëria. Me zhvillimin e aplikimit dhe avancimin teknologjik të sistemeve lazer me impuls të shkurtër, frekuencë të lartë përsëritjeje dhe fuqi të lartë, kërkesat e performancës së kristaleve të ndërrimit Q vazhdojnë të rriten.

Në fazën e hershme të zhvillimit të teknologjisë elektro-optike të ndërrimit Q, kristalet e vetme të përdorura praktikisht ishin niobati i litiumit (LN) dhe fosfati i kaliumit di-deuterium (DKDP). Kristali LN ka prag të ulët dëmtimi lazer dhe përdoret kryesisht në lazer me fuqi të ulët ose të mesme. Në të njëjtën kohë, për shkak të prapambetjes së teknologjisë së përgatitjes së kristaleve, cilësia optike e kristalit LN ka qenë e paqëndrueshme për një kohë të gjatë, gjë që kufizon gjithashtu aplikimin e tij të gjerë në lazer. Kristali DKDP është kristal i deuteruar i acidit fosforik të dihidrogjenit të kaliumit (KDP). Ka një prag relativisht të lartë dëmtimi dhe përdoret gjerësisht në sistemet lazer elektro-optike me ndërprerje Q. Megjithatë, kristali DKDP është i prirur për delikuencë dhe ka një periudhë të gjatë rritjeje, gjë që kufizon aplikimin e tij në një masë të caktuar. Kristali i titanil oksifosfatit rubidium (RTP), kristali i metaboratit të bariumit (β-BBO), kristali i galium silikatit të lantanit (LGS), kristali litium tantalat (LT) dhe kristali i titanil fosfatit të kaliumit (KTP) përdoren gjithashtu në elektro-lëvizje. sistemeve.

 Qelizë DKDP Pockels me cilësi të lartë e krijuar nga WISOPTIC (@1064nm, 694nm)