Лазерите с висока пикова мощност имат важни приложения в научните изследвания и областите на военната индустрия, като лазерна обработка и фотоелектрично измерване. Първият лазер в света е роден през 60-те години на миналия век. През 1962 г. McClung използва нитробензолна клетка на Кер, за да постигне съхранение на енергия и бързо освобождаване, като по този начин получи импулсен лазер с висока пикова мощност. Появата на технологията за превключване на Q е важен пробив в историята на развитието на лазера с висока пикова мощност. Чрез този метод непрекъснатата или широка импулсна лазерна енергия се компресира в импулси с изключително тясна времева ширина. Пиковата мощност на лазера се увеличава с няколко порядъка. Технологията за електрооптично превключване на Q има предимствата на кратко време за превключване, стабилен импулсен изход, добра синхронизация и ниска загуба на кухина. Пиковата мощност на изходния лазер може лесно да достигне стотици мегавата.

Електрооптичното превключване на Q е важна технология за получаване на лазери с малка ширина на импулса и висока пикова мощност. Неговият принцип е да използва електрооптичния ефект на кристалите за постигане на резки промени в загубата на енергия на лазерния резонатор, като по този начин контролира съхранението и бързото освобождаване на енергията в кухината или лазерната среда. Електрооптичният ефект на кристала се отнася до физическото явление, при което индексът на пречупване на светлината в кристала се променя с интензивността на приложеното електрическо поле на кристала. Явлението, при което промяната на индекса на пречупване и интензитета на приложеното електрическо поле имат линейна връзка, се нарича линейна електрооптика или ефект на Покелс. Явлението, че промяната на индекса на пречупване и квадрата на приложената сила на електрическото поле имат линейна връзка, се нарича вторичен електрооптичен ефект или ефект на Кер.

При нормални обстоятелства линейният електрооптичен ефект на кристала е много по-значим от вторичния електрооптичен ефект. Линейният електрооптичен ефект е широко използван в електрооптичната технология за превключване на Q. Той съществува във всичките 20 кристала с нецентросиметрични точкови групи. Но като идеален електрооптичен материал, тези кристали трябва не само да имат по-очевиден електрооптичен ефект, но също така и подходящ обхват на пропускане на светлина, висок праг на лазерно увреждане и стабилност на физикохимичните свойства, добри температурни характеристики, лекота на обработка, и дали може да се получи монокристал с голям размер и високо качество. Най-общо казано, практическите електрооптични Q-превключващи кристали трябва да бъдат оценени от следните аспекти: (1) ефективен електрооптичен коефициент; (2) праг на лазерно увреждане; (3) обхват на пропускане на светлина; (4) електрическо съпротивление; (5) диелектрична константа; (6) физични и химични свойства; (7) обработваемост. С развитието на приложението и технологичния напредък на къси импулси, висока честота на повторение и лазерни системи с висока мощност, изискванията за производителност на кристалите с превключване на Q продължават да се увеличават.

В ранния етап от развитието на технологията за електрооптична Q-превключване единствените практически използвани кристали са литиев ниобат (LN) и калиев ди-деутериев фосфат (DKDP). LN кристалът има нисък праг на лазерно увреждане и се използва главно в лазери с ниска или средна мощност. В същото време, поради изоставането на технологията за приготвяне на кристали, оптичното качество на LN кристала е нестабилно от дълго време, което също ограничава широкото му приложение в лазерите. DKDP кристалът е кристал на деутерирана фосфорна киселина, калиев дихидроген (KDP). Той има относително висок праг на повреда и се използва широко в електрооптичните лазерни системи с Q-превключване. Въпреки това, DKDP кристалът е склонен да се разтваря и има дълъг период на растеж, което ограничава приложението му до известна степен. Кристал на рубидий титанил оксифосфат (RTP), кристал на бариев метаборат (β-BBO), кристал на лантанов галиев силикат (LGS), кристал на литиев танталат (LT) и кристал на калиев титанил фосфат (KTP) също се използват в електрооптичния Q-превключващ лазер системи.

 Висококачествена DKDP Pockels клетка, произведена от WISOPTIC (@1064nm, 694nm)