เลเซอร์กำลังสูงสุดสูงมีการใช้งานที่สำคัญในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมการทหาร เช่น การประมวลผลด้วยเลเซอร์และการวัดด้วยตาแมว เลเซอร์ตัวแรกของโลกถือกำเนิดในปี 1960 ในปีพ.ศ. 2505 McClung ใช้เซลล์ไนโตรเบนซีนเคอร์เพื่อเก็บพลังงานและปล่อยอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ได้เลเซอร์แบบพัลซิ่งที่มีกำลังสูงสุดสูง การเกิดขึ้นของเทคโนโลยี Q-switching เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาเลเซอร์กำลังสูงสุด ด้วยวิธีนี้ พลังงานเลเซอร์พัลส์แบบต่อเนื่องหรือแบบกว้างจะถูกบีบอัดเป็นพัลส์ที่มีความกว้างของเวลาที่แคบมาก กำลังสูงสุดของเลเซอร์จะเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญหลายเท่า เทคโนโลยี Q-switching แบบไฟฟ้าออปติกมีข้อดีของเวลาสวิตชิ่งที่สั้น เอาต์พุตพัลส์ที่เสถียร การซิงโครไนซ์ที่ดี และการสูญเสียคาวิตี้ต่ำ กำลังสูงสุดของเลเซอร์เอาท์พุตสามารถเข้าถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ได้อย่างง่ายดาย

Electro-optic Q-switching เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการรับความกว้างของพัลส์ที่แคบและเลเซอร์กำลังสูงสุดสูง หลักการของมันคือการใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกของคริสตัลเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในการสูญเสียพลังงานของตัวสะท้อนเลเซอร์ ซึ่งจะเป็นการควบคุมการจัดเก็บและการปล่อยพลังงานอย่างรวดเร็วในโพรงหรือสื่อเลเซอร์ เอฟเฟกต์แสงไฟฟ้าของคริสตัลหมายถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ดัชนีการหักเหของแสงในคริสตัลเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้มของสนามไฟฟ้าที่ใช้กับคริสตัล ปรากฏการณ์ที่ดัชนีการหักเหของแสงเปลี่ยนแปลงและความเข้มของสนามไฟฟ้าที่ใช้มีความสัมพันธ์เชิงเส้นเรียกว่า อิเล็กโตรออปติกเชิงเส้น หรือ Pockels Effect ปรากฏการณ์ที่ดัชนีการหักเหของแสงเปลี่ยนไปและกำลังสองของความแรงของสนามไฟฟ้าที่ใช้มีความสัมพันธ์เชิงเส้นเรียกว่าเอฟเฟกต์แสงไฟฟ้ารองหรือเอฟเฟกต์เคอร์

ภายใต้สถานการณ์ปกติ เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกเชิงเส้นของคริสตัลมีความสำคัญมากกว่าเอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกรองมาก เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกเชิงเส้นใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี Q-switching แบบไฟฟ้าออปติก มันมีอยู่ในคริสตัลทั้งหมด 20 อันที่มีกลุ่มจุดที่ไม่สมมาตร แต่เป็นวัสดุไฟฟ้าออปติกในอุดมคติ คริสตัลเหล่านี้ไม่เพียงแต่ต้องมีเอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกที่ชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังต้องมีช่วงการส่งผ่านแสงที่เหมาะสม เกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์สูง และความเสถียรของคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ ลักษณะอุณหภูมิที่ดี ความง่ายในการประมวลผล และไม่ว่าจะเป็นผลึกเดี่ยวที่มีขนาดใหญ่และมีคุณภาพสูงหรือไม่ โดยทั่วไปแล้ว คริสตัล Q-switching แบบ electro-optic ที่ใช้งานได้จริงจำเป็นต้องประเมินจากแง่มุมต่อไปนี้: (1) ค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าออปติกที่มีประสิทธิภาพ; (2) เกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์ (3) ช่วงการส่งผ่านแสง (4) ความต้านทานไฟฟ้า (5) ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (6) คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี (7) ความสามารถในการแปรรูป ด้วยการพัฒนาแอพพลิเคชั่นและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของพัลส์สั้น ความถี่การทำซ้ำสูง และระบบเลเซอร์กำลังสูง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของคริสตัล Q-switching ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยี Q-switching แบบไฟฟ้าออปติก คริสตัลที่ใช้จริงเพียงอย่างเดียวคือ ลิเธียมไนโอเบต (LN) และโพแทสเซียม ได-ดิวเทอเรียม ฟอสเฟต (DKDP) คริสตัล LN มีขีดจำกัดความเสียหายของเลเซอร์ต่ำ และส่วนใหญ่จะใช้ในเลเซอร์กำลังต่ำหรือปานกลาง ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากเทคโนโลยีการเตรียมคริสตัลที่ล้าหลัง คุณภาพแสงของคริสตัล LN จึงไม่เสถียรมาเป็นเวลานาน ซึ่งทำให้จำกัดการใช้งานในวงกว้างในเลเซอร์ด้วย คริสตัล DKDP เป็นคริสตัลโพแทสเซียมไดไฮโดรเจน (KDP) กรดฟอสฟอริกดิวเทอเรต มีเกณฑ์ความเสียหายค่อนข้างสูงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเลเซอร์ Q-switching แบบ electro-optic อย่างไรก็ตาม คริสตัล DKDP มีแนวโน้มที่จะเน่าเปื่อยและมีระยะเวลาการเติบโตที่ยาวนาน ซึ่งจำกัดการใช้งานในระดับหนึ่ง คริสตัลรูบิเดียมไททานิลออกซีฟอสเฟต (RTP) ผลึกแบเรียมเมตาบอเรต (β-BBO) คริสตัลแลนทานัมแกลเลียมซิลิเกต (LGS) คริสตัลลิเธียมแทนทาเลต (LT) และคริสตัลโพแทสเซียมไททานิลฟอสเฟต (KTP) ยังใช้ในเลเซอร์สลับ Q-switching ไฟฟ้า ระบบต่างๆ

 เซลล์ DKDP Pockels คุณภาพสูงผลิตโดย WISOPTIC (@ 1064nm, 694nm)