Lasery s vysokým špičkovým výkonom majú dôležité aplikácie vo vedeckom výskume a v oblastiach vojenského priemyslu, ako je laserové spracovanie a fotoelektrické meranie. Prvý laser na svete sa zrodil v 60-tych rokoch minulého storočia. V roku 1962 McClung použil nitrobenzénový Kerr článok na dosiahnutie akumulácie energie a rýchleho uvoľnenia, čím získal pulzný laser s vysokým špičkovým výkonom. Vznik technológie Q-switchingu je dôležitým prelomom v histórii vývoja vysokovýkonných laserov. Touto metódou sa kontinuálna alebo širokopulzná laserová energia komprimuje do impulzov s extrémne úzkou časovou šírkou. Špičkový výkon lasera sa zvýši o niekoľko rádov. Elektrooptická technológia Q-spínania má výhody krátkeho spínacieho času, stabilného impulzného výstupu, dobrej synchronizácie a nízkej straty dutiny. Špičkový výkon výstupného lasera môže ľahko dosiahnuť stovky megawattov.

Elektrooptické Q-spínanie je dôležitou technológiou na získanie úzkej šírky impulzu a laserov s vysokým špičkovým výkonom. Jeho princípom je využitie elektrooptického efektu kryštálov na dosiahnutie prudkých zmien straty energie laserového rezonátora, čím sa riadi ukladanie a rýchle uvoľňovanie energie v dutine alebo laserovom médiu. Elektrooptický efekt kryštálu sa týka fyzikálneho javu, pri ktorom sa index lomu svetla v kryštáli mení s intenzitou aplikovaného elektrického poľa kryštálu. Jav, pri ktorom má zmena indexu lomu a intenzita aplikovaného elektrického poľa lineárny vzťah, sa nazýva lineárna elektrooptika alebo Pockelsov jav. Jav, že zmena indexu lomu a druhá mocnina intenzity použitého elektrického poľa majú lineárny vzťah, sa nazýva sekundárny elektrooptický efekt alebo Kerrov efekt.

Za normálnych okolností je lineárny elektrooptický efekt kryštálu oveľa výraznejší ako sekundárny elektrooptický efekt. Lineárny elektrooptický efekt je široko používaný v elektrooptickej technológii Q-spínania. Existuje vo všetkých 20 kryštáloch s necentrosymetrickými bodovými skupinami. Ale ako ideálny elektrooptický materiál sa od týchto kryštálov vyžaduje nielen zreteľnejší elektrooptický efekt, ale aj vhodný rozsah priepustnosti svetla, vysoký prah poškodenia laserom a stabilita fyzikálno-chemických vlastností, dobré teplotné charakteristiky, ľahké spracovanie, a či je možné získať monokryštál s veľkou veľkosťou a vysokou kvalitou. Všeobecne povedané, praktické elektrooptické Q-spínacie kryštály je potrebné hodnotiť z nasledujúcich hľadísk: (1) efektívny elektrooptický koeficient; (2) prah poškodenia laserom; (3) rozsah prenosu svetla; (4) elektrický odpor; (5) dielektrická konštanta; (6) fyzikálne a chemické vlastnosti; (7) opracovateľnosť. S rozvojom aplikácií a technologickým pokrokom v oblasti krátkych impulzov, vysokej frekvencie opakovania a vysokovýkonných laserových systémov sa požiadavky na výkon Q-spínacích kryštálov naďalej zvyšujú.

V počiatočnom štádiu vývoja technológie elektrooptického Q-spínania boli jedinými prakticky používanými kryštálmi niobát lítny (LN) a fosforečnan draselný (DKDP). Kryštál LN má nízky prah poškodenia laserom a používa sa hlavne v laseroch s nízkym alebo stredným výkonom. V dôsledku zaostalosti technológie prípravy kryštálov je zároveň optická kvalita kryštálu LN dlhodobo nestabilná, čo tiež obmedzuje jeho široké uplatnenie v laseroch. Kryštál DKDP je kryštál dihydrogénu draselného (KDP) deuterovanej kyseliny fosforečnej. Má relatívne vysoký prah poškodenia a je široko používaný v elektrooptických laserových systémoch s Q-spínaním. Kryštál DKDP je však náchylný na rozplývanie a má dlhú dobu rastu, čo do určitej miery obmedzuje jeho použitie. Kryštál titanyloxyfosfátu rubídia (RTP), kryštál metaboritanu bárnatého (β-BBO), kryštál kremičitanu lantanitého gália (LGS), kryštál tantalátu lítneho (LT) a kryštál titanylfosfátu draselného (KTP) sa tiež používajú v elektrooptickom Q-spínacom laseri systémov.

 Vysoko kvalitná bunka DKDP Pockels vyrobená spoločnosťou WISOPTIC (@1064nm, 694nm)