Жоғары қуатты лазерлер ғылыми зерттеулерде және лазерлік өңдеу және фотоэлектрлік өлшеу сияқты әскери өнеркәсіп салаларында маңызды қолданбаларға ие. Әлемдегі алғашқы лазер 1960 жылдары дүниеге келген. 1962 жылы МакКлунг энергияны сақтауға және жылдам босатуға қол жеткізу үшін нитробензол Керр жасушасын қолданды, осылайша жоғары шыңдық қуаты бар импульстік лазерді алды. Q-switching технологиясының пайда болуы жоғары қуатты лазерлік даму тарихындағы маңызды серпіліс болып табылады. Бұл әдіс арқылы үздіксіз немесе кең импульстік лазер энергиясы өте тар уақыт ені бар импульстарға сығылады. Лазердің ең жоғары қуаты бірнеше ретке артады. Электроптикалық Q-коммутациясы технологиясының артықшылығы қысқа коммутация уақыты, тұрақты импульс шығысы, жақсы синхрондау және аз қуыс жоғалуы. Шығарылатын лазердің ең жоғары қуаты жүздеген мегаваттқа оңай жетеді.

Электроптикалық Q-коммутациясы тар импульстік ені мен жоғары қуатты лазерлерді алудың маңызды технологиясы болып табылады. Оның принципі лазерлік резонатордың энергияны жоғалтуының күрт өзгеруіне қол жеткізу үшін кристалдардың электро-оптикалық әсерін пайдалану, сол арқылы қуыста немесе лазерлік ортада энергияның сақталуын және тез босатылуын бақылау. Кристалдың электр-оптикалық эффектісі деп кристалдағы жарықтың сыну көрсеткіші кристалдың түсірілген электр өрісінің қарқындылығымен өзгеретін физикалық құбылысты айтады. Сыну көрсеткіші өзгеретін және түсірілген электр өрісінің қарқындылығы сызықтық байланысқа ие болатын құбылысты сызықтық электрооптика немесе Покелс эффектісі деп атайды. Сыну көрсеткішінің өзгеру және түсірілген электр өрісі кернеулігінің квадратының сызықтық байланысы болатын құбылысты екіншілік электрооптикалық эффект немесе Керр эффектісі деп атайды.

Қалыпты жағдайда кристалдың сызықтық электр-оптикалық әсері екіншілік электро-оптикалық әсерге қарағанда әлдеқайда маңызды. Сызықтық электр-оптикалық эффект электрооптикалық Q-коммутациясы технологиясында кеңінен қолданылады. Ол центросимметриялық емес нүкте топтары бар барлық 20 кристалда бар. Бірақ идеалды электро-оптикалық материал ретінде бұл кристалдар айқынырақ электро-оптикалық әсерге ие болуы ғана емес, сонымен қатар сәйкес жарық өткізу диапазоны, лазерлік зақымдану шегі және физикалық-химиялық қасиеттердің тұрақтылығы, жақсы температура сипаттамалары, өңдеудің қарапайымдылығы, және үлкен өлшемді және жоғары сапалы монокристалды алуға болады ма. Жалпы алғанда, практикалық электро-оптикалық Q-коммутациялау кристалдарын келесі аспектілер бойынша бағалау қажет: (1) тиімді электр-оптикалық коэффициент; (2) лазердің зақымдану шегі; (3) жарық беру диапазоны; (4) электр кедергісі; (5) диэлектрлік тұрақты; (6) физикалық және химиялық қасиеттері; (7) өңдеуге қабілеттілік. Қысқа импульсті, жоғары қайталану жиілігін және жоғары қуатты лазерлік жүйелерді қолдану мен технологиялық прогресстің дамуымен Q-қосқыш кристалдарының өнімділік талаптары артуда.

Электроптикалық Q-коммутациясы технологиясының дамуының бастапқы кезеңінде литий ниобаты (LN) және калий ди-дейтерий фосфаты (DKDP) іс жүзінде қолданылған жалғыз кристалдар болды. LN кристалының лазерлік зақымдану шегі төмен және негізінен төмен немесе орташа қуатты лазерлерде қолданылады. Сонымен қатар, кристалды дайындау технологиясының артта қалуына байланысты LN кристалының оптикалық сапасы ұзақ уақыт бойы тұрақсыз болды, бұл да оның лазерлерде кең қолданылуын шектейді. DKDP кристалы - дейтрленген фосфор қышқылы калий дигидрогені (KDP) кристалы. Ол салыстырмалы түрде жоғары зақымдану шегіне ие және электрооптикалық Q коммутаторлық лазерлік жүйелерде кеңінен қолданылады. Дегенмен, DKDP кристалы сусыздануға бейім және ұзақ өсу кезеңіне ие, бұл оның қолданылуын белгілі бір дәрежеде шектейді. Сондай-ақ, QTP-де рубидий титанилоксифосфаты (RTP) кристалы, барий метабораты (β-ВБО) кристалы, лантан галлий силикаты (LGS) кристалы, литий танталат (LT) кристалы және калий титанилфосфаты (KTP) кристалы QTP-де қолданылады. жүйелер.

 WISOPTIC жасаған жоғары сапалы DKDP Pockels ұяшығы (@1064nm, 694nm)