Lasery o dużej mocy szczytowej mają ważne zastosowania w badaniach naukowych i przemyśle wojskowym, takich jak obróbka laserowa i pomiary fotoelektryczne. Pierwszy na świecie laser narodził się w latach 60-tych. W 1962 roku McClung zastosował nitrobenzenowe ogniwo Kerra, aby osiągnąć magazynowanie energii i szybkie uwalnianie, a tym samym uzyskać impulsowy laser o wysokiej mocy szczytowej. Pojawienie się technologii przełączania Q to ważny przełom w historii rozwoju laserów o dużej mocy szczytowej. Dzięki tej metodzie energia lasera ciągłego lub szerokiego impulsu jest kompresowana w impulsy o wyjątkowo wąskiej szerokości czasowej. Moc szczytowa lasera jest zwiększana o kilka rzędów wielkości. Technologia elektrooptycznego przełączania Q ma zalety krótkiego czasu przełączania, stabilnego wyjścia impulsowego, dobrej synchronizacji i niskiej utraty wnęki. Szczytowa moc lasera wyjściowego może z łatwością osiągnąć setki megawatów.

Elektrooptyczne przełączanie Q jest ważną technologią umożliwiającą uzyskanie laserów o wąskiej szerokości impulsu i dużej mocy szczytowej. Jego zasadą jest wykorzystanie efektu elektrooptycznego kryształów do uzyskania nagłych zmian utraty energii rezonatora laserowego, a tym samym kontrolowania magazynowania i szybkiego uwalniania energii we wnęce lub ośrodku laserowym. Efekt elektrooptyczny kryształu odnosi się do zjawiska fizycznego, w którym współczynnik załamania światła w krysztale zmienia się wraz z natężeniem przyłożonego pola elektrycznego kryształu. Zjawisko, w którym zmiana współczynnika załamania i natężenie przyłożonego pola elektrycznego mają liniową zależność, nazywa się elektrooptyką liniową lub efektem Pockelsa. Zjawisko, że zmiana współczynnika załamania i kwadrat przyłożonego natężenia pola elektrycznego ma zależność liniową, nazywa się wtórnym efektem elektrooptycznym lub efektem Kerra.

W normalnych warunkach liniowy efekt elektrooptyczny kryształu jest znacznie bardziej znaczący niż wtórny efekt elektrooptyczny. Liniowy efekt elektrooptyczny jest szeroko stosowany w technologii elektrooptycznej Q-switching. Występuje we wszystkich 20 kryształach z niecentrosymetrycznymi grupami punktowymi. Ale jako idealny materiał elektrooptyczny od kryształów wymaga się nie tylko bardziej oczywistego efektu elektrooptycznego, ale także odpowiedniego zasięgu transmisji światła, wysokiego progu uszkodzenia lasera oraz stabilności właściwości fizykochemicznych, dobrych charakterystyk temperaturowych, łatwości obróbki, oraz czy można uzyskać monokryształ o dużych rozmiarach i wysokiej jakości. Ogólnie rzecz biorąc, praktyczne kryształy elektrooptyczne Q-switch należy oceniać pod kątem następujących aspektów: (1) efektywny współczynnik elektrooptyczny; (2) próg uszkodzenia lasera; (3) zasięg transmisji światła; (4) oporność elektryczna; (5) stała dielektryczna; (6) właściwości fizyczne i chemiczne; (7) obrabialność. Wraz z rozwojem zastosowań i postępem technologicznym krótkich impulsów, wysokiej częstotliwości powtarzania i systemów laserowych dużej mocy, wymagania dotyczące wydajności kryształów Q-switching stale rosną.

Na wczesnym etapie rozwoju technologii elektrooptycznej Q-switchingu jedynymi praktycznie stosowanymi kryształami były niobian litu (LN) i fosforan potasu dwudeuterowy (DKDP). Kryształ LN ma niski próg uszkodzenia lasera i jest stosowany głównie w laserach małej lub średniej mocy. Jednocześnie, ze względu na zacofanie technologii wytwarzania kryształów, jakość optyczna kryształu LN jest od dawna niestabilna, co również ogranicza jego szerokie zastosowanie w laserach. Kryształ DKDP to deuterowany kryształ diwodoru potasu (KDP) kwasu fosforowego. Ma stosunkowo wysoki próg uszkodzeń i jest szeroko stosowany w elektrooptycznych systemach laserowych z przełączaniem Q. Jednak kryształ DKDP ma skłonność do rozpływania się i ma długi okres wzrostu, co w pewnym stopniu ogranicza jego zastosowanie. Kryształ oksyfosforanu tytanylo-rubidu (RTP), kryształ metaboranu baru (β-BBO), kryształ krzemianu lantanu galu (LGS), kryształ tantalanu litu (LT) i kryształ tytanylofosforanu potasu (KTP) są również stosowane w elektrooptycznym laserze przełączającym Q systemy.

 Wysokiej jakości ogniwo DKDP Pockels firmy WISOPTIC (@1064nm, 694nm)