હાઇ પીક પાવર લેસરોમાં વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને લશ્કરી ઉદ્યોગ ક્ષેત્રો જેમ કે લેસર પ્રોસેસિંગ અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક માપન માટે મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન છે. વિશ્વના પ્રથમ લેસરનો જન્મ 1960 ના દાયકામાં થયો હતો. 1962માં, મેકક્લંગે ઉર્જા સંગ્રહ અને ઝડપી પ્રકાશન હાંસલ કરવા માટે નાઈટ્રોબેન્ઝીન કેર સેલનો ઉપયોગ કર્યો, આમ ઉચ્ચ શિખર શક્તિ સાથે સ્પંદિત લેસર મેળવવા માટે. ક્યૂ-સ્વિચિંગ ટેક્નોલોજીનો ઉદભવ ઉચ્ચ શિખર શક્તિ લેસર વિકાસના ઇતિહાસમાં એક મહત્વપૂર્ણ સફળતા છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા, સતત અથવા વિશાળ પલ્સ લેસર ઊર્જાને અત્યંત સાંકડા સમયની પહોળાઈ સાથે કઠોળમાં સંકુચિત કરવામાં આવે છે. લેસર પીક પાવર મેગ્નિટ્યુડના ઘણા ઓર્ડર્સ દ્વારા વધે છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ ટેક્નોલોજીમાં ટૂંકા સ્વિચિંગ સમય, સ્થિર પલ્સ આઉટપુટ, સારી સિંક્રનાઇઝેશન અને ઓછી પોલાણની ખોટના ફાયદા છે. આઉટપુટ લેસરની ટોચની શક્તિ સરળતાથી સેંકડો મેગાવોટ સુધી પહોંચી શકે છે.

ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ એ સાંકડી પલ્સ પહોળાઈ અને ઉચ્ચ પીક ​​પાવર લેસર મેળવવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ તકનીક છે. તેનો સિદ્ધાંત લેસર રિઝોનેટરની ઉર્જા નુકશાનમાં અચાનક ફેરફારો પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્ફટિકોની ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસરનો ઉપયોગ કરવાનો છે, જેનાથી પોલાણ અથવા લેસર માધ્યમમાં ઊર્જાના સંગ્રહ અને ઝડપી પ્રકાશનને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. સ્ફટિકની ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ અસર એ ભૌતિક ઘટનાનો સંદર્ભ આપે છે જેમાં સ્ફટિકના લાગુ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તીવ્રતા સાથે સ્ફટિકમાં પ્રકાશનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બદલાય છે. જે ઘટનામાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બદલાય છે અને લાગુ વિદ્યુત ક્ષેત્રની તીવ્રતા એક રેખીય સંબંધ ધરાવે છે તેને રેખીય ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક્સ અથવા પોકેલ્સ અસર કહેવાય છે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફાર અને લાગુ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈનો વર્ગ રેખીય સંબંધ ધરાવે છે તે ઘટનાને ગૌણ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર અથવા કેર અસર કહેવામાં આવે છે.

સામાન્ય સંજોગોમાં, ક્રિસ્ટલની રેખીય ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર ગૌણ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર કરતાં ઘણી વધુ નોંધપાત્ર છે. રેખીય ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ તકનીકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તે બિન-કેન્દ્રીય સમપ્રમાણ બિંદુ જૂથો સાથે તમામ 20 સ્ફટિકોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પરંતુ આદર્શ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક સામગ્રી તરીકે, આ સ્ફટિકોને માત્ર વધુ સ્પષ્ટ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર હોવી જરૂરી નથી, પરંતુ યોગ્ય પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન શ્રેણી, ઉચ્ચ લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડ અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોની સ્થિરતા, સારા તાપમાનની લાક્ષણિકતાઓ, પ્રક્રિયામાં સરળતા, અને શું મોટા કદ અને ઉચ્ચ ગુણવત્તા સાથે સિંગલ ક્રિસ્ટલ મેળવી શકાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, વ્યવહારુ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ સ્ફટિકોને નીચેના પાસાઓથી મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે: (1) અસરકારક ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંક; (2) લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડ; (3) પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન શ્રેણી; (4) વિદ્યુત પ્રતિકારકતા; (5) ડાઇલેક્ટ્રિક સતત; (6) ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો; (7) યંત્રશક્તિ. શોર્ટ પલ્સ, ઉચ્ચ પુનરાવર્તન આવર્તન અને ઉચ્ચ પાવર લેસર સિસ્ટમ્સની એપ્લિકેશન અને તકનીકી પ્રગતિના વિકાસ સાથે, ક્યૂ-સ્વિચિંગ સ્ફટિકોની કામગીરીની જરૂરિયાતો સતત વધતી જાય છે.

ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં, માત્ર વ્યવહારિક રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ફટિકો લિથિયમ નિયોબેટ (LN) અને પોટેશિયમ ડી-ડ્યુટેરિયમ ફોસ્ફેટ (DKDP) હતા. LN ક્રિસ્ટલ ઓછી લેસર ડેમેજ થ્રેશોલ્ડ ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નીચા અથવા મધ્યમ પાવર લેસરોમાં થાય છે. તે જ સમયે, ક્રિસ્ટલ તૈયારી ટેક્નોલોજીના પછાત હોવાને કારણે, LN ક્રિસ્ટલની ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તા લાંબા સમયથી અસ્થિર છે, જે લેસરોમાં તેની વ્યાપક એપ્લિકેશનને પણ મર્યાદિત કરે છે. ડીકેડીપી ક્રિસ્ટલ એ ડીયુરેટેડ ફોસ્ફોરિક એસિડ પોટેશિયમ ડાયહાઈડ્રોજન (KDP) ક્રિસ્ટલ છે. તે પ્રમાણમાં ઉચ્ચ નુકસાન થ્રેશોલ્ડ ધરાવે છે અને ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ લેસર સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જો કે, ડીકેડીપી ક્રિસ્ટલ ડિલીસીસન્ટ થવાની સંભાવના ધરાવે છે અને તેની વૃદ્ધિનો સમયગાળો લાંબો છે, જે તેના ઉપયોગને અમુક હદ સુધી મર્યાદિત કરે છે. રુબિડિયમ ટાઇટેનાઇલ ઓક્સીફોસ્ફેટ (RTP) ક્રિસ્ટલ, બેરિયમ મેટાબોરેટ (β-BBO) ક્રિસ્ટલ, લેન્થેનમ ગેલિયમ સિલિકેટ (LGS) ક્રિસ્ટલ, લિથિયમ ટેન્ટાલેટ (LT) ક્રિસ્ટલ અને પોટેશિયમ ટાઇટેનાઇલ ફોસ્ફેટ (KTP) ક્રિસ્ટલનો પણ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ચિંગમાં ઉપયોગ થાય છે. સિસ્ટમો

 WISOPTIC (@1064nm, 694nm) દ્વારા બનાવેલ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની DKDP પોકેલ્સ સેલ