ہائی چوٹی پاور لیزرز سائنسی تحقیق اور فوجی صنعت کے شعبوں جیسے لیزر پروسیسنگ اور فوٹو الیکٹرک پیمائش میں اہم ایپلی کیشنز رکھتے ہیں۔ دنیا کا پہلا لیزر 1960 کی دہائی میں پیدا ہوا تھا۔ 1962 میں، میک کلنگ نے توانائی ذخیرہ کرنے اور تیزی سے رہائی حاصل کرنے کے لیے نائٹروبینزین کیر سیل کا استعمال کیا، اس طرح اعلیٰ چوٹی کی طاقت کے ساتھ پلسڈ لیزر حاصل کرنے کے لیے۔ کیو سوئچنگ ٹیکنالوجی کا ظہور ہائی چوٹی پاور لیزر کی ترقی کی تاریخ میں ایک اہم پیش رفت ہے۔ اس طریقہ سے، مسلسل یا چوڑی پلس لیزر توانائی کو انتہائی تنگ وقت کی چوڑائی کے ساتھ دالوں میں کمپریس کیا جاتا ہے۔ لیزر کی چوٹی کی طاقت کو شدت کے کئی آرڈرز سے بڑھایا جاتا ہے۔ الیکٹرو آپٹک کیو سوئچنگ ٹیکنالوجی میں مختصر سوئچنگ ٹائم، مستحکم پلس آؤٹ پٹ، اچھی مطابقت پذیری، اور کم گہا نقصان کے فوائد ہیں۔ آؤٹ پٹ لیزر کی چوٹی کی طاقت آسانی سے سینکڑوں میگاواٹ تک پہنچ سکتی ہے۔

الیکٹرو آپٹک Q-switching تنگ پلس چوڑائی اور اعلی چوٹی پاور لیزرز حاصل کرنے کے لئے ایک اہم ٹیکنالوجی ہے. اس کا اصول یہ ہے کہ کرسٹل کے الیکٹرو آپٹک اثر کو لیزر ریزونیٹر کے توانائی کے نقصان میں اچانک تبدیلیاں حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جائے، اس طرح گہا یا لیزر میڈیم میں توانائی کے ذخیرہ اور تیزی سے اخراج کو کنٹرول کیا جائے۔ کرسٹل کے الیکٹرو آپٹیکل اثر سے مراد وہ جسمانی رجحان ہے جس میں کرسٹل میں روشنی کا ریفریکٹیو انڈیکس کرسٹل کے لاگو برقی فیلڈ کی شدت کے ساتھ بدل جاتا ہے۔ وہ رجحان جس میں اضطراری اشاریہ کی تبدیلی اور اطلاق شدہ برقی میدان کی شدت کا ایک لکیری تعلق ہوتا ہے اسے لکیری الیکٹرو آپٹکس، یا Pockels Effect کہا جاتا ہے۔ وہ رجحان جس میں اضطراری انڈیکس کی تبدیلی اور لاگو برقی فیلڈ کی طاقت کے مربع کا ایک لکیری تعلق ہوتا ہے اسے ثانوی الیکٹرو آپٹک اثر یا کیر اثر کہا جاتا ہے۔

عام حالات میں، کرسٹل کا لکیری الیکٹرو آپٹک اثر ثانوی الیکٹرو آپٹک اثر سے کہیں زیادہ اہم ہوتا ہے۔ لکیری الیکٹرو آپٹک اثر الیکٹرو آپٹک کیو سوئچنگ ٹیکنالوجی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ تمام 20 کرسٹل میں موجود ہے جس میں غیر سنٹروسیمیٹرک پوائنٹ گروپس ہیں۔ لیکن مثالی الیکٹرو آپٹک مواد کے طور پر، ان کرسٹل کو نہ صرف زیادہ واضح الیکٹرو آپٹک اثر ہونا چاہیے، بلکہ مناسب لائٹ ٹرانسمیشن رینج، ہائی لیزر ڈیمیج تھریشولڈ، اور فزیکو کیمیکل خصوصیات کا استحکام، درجہ حرارت کی اچھی خصوصیات، پروسیسنگ میں آسانی، اور آیا بڑے سائز اور اعلیٰ معیار کے ساتھ سنگل کرسٹل حاصل کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، عملی الیکٹرو آپٹک Q-سوئچنگ کرسٹل کو درج ذیل پہلوؤں سے جانچنے کی ضرورت ہے: (1) موثر الیکٹرو آپٹک گتانک؛ (2) لیزر نقصان کی حد؛ (3) روشنی کی ترسیل کی حد؛ (4) برقی مزاحمت؛ (5) ڈائی الیکٹرک مستقل؛ (6) جسمانی اور کیمیائی خصوصیات؛ (7) مشینی صلاحیت۔ شارٹ پلس، ہائی ریپیٹیشن فریکوئنسی، اور ہائی پاور لیزر سسٹمز کی ایپلی کیشن اور تکنیکی ترقی کے ساتھ، Q-switching کرسٹل کی کارکردگی کی ضروریات میں اضافہ ہوتا رہتا ہے۔

الیکٹرو آپٹک کیو-سوئچنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ابتدائی مرحلے میں، صرف عملی طور پر استعمال ہونے والے کرسٹل لیتھیم نائوبیٹ (LN) اور پوٹاشیم ڈائی ڈیوٹیریم فاسفیٹ (DKDP) تھے۔ ایل این کرسٹل میں کم لیزر نقصان کی حد ہوتی ہے اور یہ بنیادی طور پر کم یا درمیانی طاقت والے لیزرز میں استعمال ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، کرسٹل کی تیاری کی ٹیکنالوجی کے پسماندہ ہونے کی وجہ سے، LN کرسٹل کا آپٹیکل معیار کافی عرصے سے غیر مستحکم ہے، جو لیزرز میں اس کے وسیع اطلاق کو بھی محدود کرتا ہے۔ DKDP کرسٹل ڈیوٹریٹڈ فاسفورک ایسڈ پوٹاشیم ڈائی ہائیڈروجن (KDP) کرسٹل ہے۔ اس میں نقصان کی حد نسبتاً زیادہ ہے اور یہ الیکٹرو آپٹک کیو سوئچنگ لیزر سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، ڈی کے ڈی پی کرسٹل ڈیلیکیسنٹ کا شکار ہے اور اس کی ترقی کی مدت ایک طویل ہے، جو اس کے اطلاق کو ایک خاص حد تک محدود کرتی ہے۔ Rubidium titanyl oxyphosphate (RTP) کرسٹل، barium metaborate (β-BBO) کرسٹل، lanthanum gallium silicate (LGS) کرسٹل، Lithium tantalate (LT) کرسٹل اور پوٹاشیم titanyl phosphate (KTP) کرسٹل بھی الیکٹرو ٹائٹنیل فاسفیٹ (KTP) کرسٹل کو الیکٹرو ٹائٹینل کیو میں استعمال کیا جاتا ہے۔ نظام

 WISOPTIC (@1064nm, 694nm) کے ذریعے بنایا گیا اعلیٰ معیار کا DKDP Pockels سیل