ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ലേസറുകൾക്ക് ശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിലും ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ്, ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് മെഷർമെന്റ് തുടങ്ങിയ സൈനിക വ്യവസായ മേഖലകളിലും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ലേസർ 1960-കളിൽ ജനിച്ചു. 1962-ൽ, ഊർജ്ജ സംഭരണവും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പ്രകാശനവും നേടുന്നതിന്, ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ഉപയോഗിച്ച് പൾസ്ഡ് ലേസർ ലഭിക്കുന്നതിന് മക്‌ക്ലംഗ് നൈട്രോബെൻസീൻ കെർ സെൽ ഉപയോഗിച്ചു. ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ലേസർ വികസനത്തിന്റെ ചരിത്രത്തിലെ ഒരു പ്രധാന മുന്നേറ്റമാണ് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവം. ഈ രീതിയിലൂടെ, തുടർച്ചയായ അല്ലെങ്കിൽ വിശാലമായ പൾസ് ലേസർ ഊർജ്ജം വളരെ ഇടുങ്ങിയ സമയ വീതിയുള്ള പൾസുകളായി കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു. ലേസർ പീക്ക് പവർ നിരവധി ഓർഡറുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഹ്രസ്വ സ്വിച്ചിംഗ് സമയം, സ്ഥിരതയുള്ള പൾസ് ഔട്ട്‌പുട്ട്, നല്ല സിൻക്രൊണൈസേഷൻ, കുറഞ്ഞ അറയുടെ നഷ്ടം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഔട്ട്പുട്ട് ലേസറിന്റെ പീക്ക് പവർ നൂറുകണക്കിന് മെഗാവാട്ടിൽ എളുപ്പത്തിൽ എത്താൻ കഴിയും.

ഇടുങ്ങിയ പൾസ് വീതിയും ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ലേസറുകളും ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ്. ലേസർ റെസൊണേറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജ നഷ്ടത്തിൽ പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ പരലുകളുടെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുക, അതുവഴി അറയിലോ ലേസർ മാധ്യമത്തിലോ ഉള്ള ഊർജ്ജത്തിന്റെ സംഭരണവും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പ്രകാശനവും നിയന്ത്രിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ തത്വം. ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇഫക്റ്റ് എന്നത് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ തീവ്രതയനുസരിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക മാറുന്ന ഭൗതിക പ്രതിഭാസത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. റിഫ്രാക്‌റ്റീവ് ഇൻഡക്‌സിന്റെ മാറ്റവും പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ തീവ്രതയും ഒരു രേഖീയ ബന്ധമുള്ള പ്രതിഭാസത്തെ ലീനിയർ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക്‌സ് അല്ലെങ്കിൽ പോക്കൽസ് ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ് മാറ്റവും പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തിയുടെ ചതുരവും ഒരു രേഖീയ ബന്ധമുള്ള പ്രതിഭാസത്തെ ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് പ്രഭാവം അല്ലെങ്കിൽ കെർ ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സ്ഫടികത്തിന്റെ രേഖീയ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് പ്രഭാവം ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് പ്രഭാവത്തേക്കാൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ലീനിയർ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് പ്രഭാവം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. സെൻട്രോസിമെട്രിക് അല്ലാത്ത പോയിന്റ് ഗ്രൂപ്പുകളുള്ള എല്ലാ 20 ക്രിസ്റ്റലുകളിലും ഇത് നിലവിലുണ്ട്. എന്നാൽ അനുയോജ്യമായ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ഈ പരലുകൾക്ക് കൂടുതൽ വ്യക്തമായ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് പ്രഭാവം ഉണ്ടായിരിക്കാൻ മാത്രമല്ല, ഉചിതമായ ലൈറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ശ്രേണി, ഉയർന്ന ലേസർ കേടുപാടുകൾ, ഫിസിക്കോകെമിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ സ്ഥിരത, നല്ല താപനില സവിശേഷതകൾ, പ്രോസസ്സിംഗ് എളുപ്പം എന്നിവയും ആവശ്യമാണ്. വലിയ വലിപ്പവും ഉയർന്ന നിലവാരവുമുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലഭിക്കുമോ എന്നും. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, പ്രായോഗിക ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ നിന്ന് വിലയിരുത്തേണ്ടതുണ്ട്: (1) ഫലപ്രദമായ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് കോഫിഫിഷ്യന്റ്; (2) ലേസർ നാശത്തിന്റെ പരിധി; (3) ലൈറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ പരിധി; (4) വൈദ്യുത പ്രതിരോധം; (5) വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം; (6) ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ; (7) machinability. ഷോർട്ട് പൾസ്, ഉയർന്ന ആവർത്തന ആവൃത്തി, ഉയർന്ന പവർ ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ആപ്ലിക്കേഷന്റെയും സാങ്കേതിക പുരോഗതിയുടെയും വികാസത്തോടെ, Q-സ്വിച്ചിംഗ് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ പ്രകടന ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിന്റെ ആദ്യഘട്ടത്തിൽ, ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (എൽഎൻ), പൊട്ടാസ്യം ഡി-ഡ്യൂറ്റീരിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് (ഡികെഡിപി) എന്നിവ മാത്രമാണ് പ്രായോഗികമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന പരലുകൾ. LN ക്രിസ്റ്റലിന് കുറഞ്ഞ ലേസർ കേടുപാടുകൾ ഉണ്ട്, ഇത് പ്രധാനമായും ലോ അല്ലെങ്കിൽ മീഡിയം പവർ ലേസറുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതേ സമയം, ക്രിസ്റ്റൽ തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പിന്നോക്കാവസ്ഥ കാരണം, എൽഎൻ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണനിലവാരം വളരെക്കാലമായി അസ്ഥിരമാണ്, ഇത് ലേസറുകളിൽ അതിന്റെ വിശാലമായ പ്രയോഗത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഡികെഡിപി ക്രിസ്റ്റൽ ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് പൊട്ടാസ്യം ഡൈഹൈഡ്രജൻ (കെഡിപി) ക്രിസ്റ്റൽ ആണ്. ഇതിന് താരതമ്യേന ഉയർന്ന കേടുപാടുകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, DKDP ക്രിസ്റ്റൽ ദ്രവീകരണത്തിന് വിധേയമാണ്, കൂടാതെ ഒരു നീണ്ട വളർച്ചാ കാലയളവുമുണ്ട്, ഇത് അതിന്റെ പ്രയോഗത്തെ ഒരു പരിധിവരെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. റൂബിഡിയം ടൈറ്റാനൈൽ ഓക്സിഫോസ്ഫേറ്റ് (ആർടിപി) ക്രിസ്റ്റൽ, ബേരിയം മെറ്റാബോറേറ്റ് (β-ബിബിഒ) ക്രിസ്റ്റൽ, ലാന്തനം ഗാലിയം സിലിക്കേറ്റ് (എൽജിഎസ്) ക്രിസ്റ്റൽ, ലിഥിയം ടാന്റലേറ്റ് (എൽടി) ക്രിസ്റ്റൽ, പൊട്ടാസ്യം ടൈറ്റാനൈൽ ഫോസ്ഫേറ്റ് (കെടിപി) ക്രിസ്റ്റൽ എന്നിവയും ക്യു-ക്യു-വിച്ചോപ്പ്റ്റിക് ക്രിസ്റ്റലിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സംവിധാനങ്ങൾ.

 WISOPTIC നിർമ്മിച്ച ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള DKDP Pockels സെൽ (@1064nm, 694nm)