高ピークパワーレーザーは、レーザー加工や光電測定などの科学研究や軍事産業の分野で重要な用途があります。世界初のレーザーは1960年代に誕生しました。1962年、McClungはニトロベンゼンカーセルを使用してエネルギー貯蔵と迅速な放出を実現し、高いピークパワーを備えたパルスレーザーを取得しました。Qスイッチング技術の出現は、高ピークパワーレーザー開発の歴史における重要なブレークスルーです。この方法により、連続または広いパルスレーザーエネルギーが非常に狭い時間幅のパルスに圧縮されます。レーザーのピークパワーは数桁増加します。電気光学Qスイッチング技術には、スイッチング時間が短く、パルス出力が安定し、同期が良好で、キャビティ損失が少ないという利点があります。出力レーザーのピークパワーは、簡単に数百メガワットに達する可能性があります。

電気光学Qスイッチングは、狭いパルス幅と高いピークパワーのレーザーを得るための重要な技術です。その原理は、結晶の電気光学効果を使用して、レーザー共振器のエネルギー損失の急激な変化を実現し、それによって、キャビティまたはレーザー媒質内のエネルギーの蓄積と急速な放出を制御することです。結晶の電気光学効果とは、結晶内の光の屈折率が、結晶に印加された電界の強度に応じて変化する物理現象を指します。屈折率の変化と印加電界の強さが線形関係にある現象を線形電気光学、またはポッケルス効果と呼びます。屈折率の変化と印加電界強度の二乗が線形関係にある現象を二次電気光学効果またはカー効果と呼びます。

通常の状況下では、結晶の線形電気光学効果は、二次電気光学効果よりもはるかに重要です。線形電気光学効果は、電気光学Qスイッチング技術で広く使用されています。これは、中心対称でない点群を持つ20個の結晶すべてに存在します。しかし、理想的な電気光学材料として、これらの結晶は、より明白な電気光学効果を有するだけでなく、適切な光透過範囲、高いレーザー損傷閾値、および物理化学的特性の安定性、良好な温度特性、処理の容易さ、大型で高品質な単結晶が得られるかどうか。一般的に言えば、実用的な電気光学Qスイッチング結晶は、次の側面から評価する必要があります。（1）有効な電気光学係数。（2）レーザー損傷しきい値。（3）光透過範囲; （4）電気抵抗率; （5）誘電率; （6）物理的および化学的性質; （7）被削性。短パルス、高繰り返し周波数、および高出力レーザーシステムのアプリケーションと技術の進歩の開発に伴い、Qスイッチング結晶の性能要件は増加し続けています。

電気光学Qスイッチ技術の開発の初期段階では、実際に使用された結晶はニオブ酸リチウム（LN）とリン酸二重水素カリウム（DKDP）だけでした。LN結晶はレーザー損傷しきい値が低く、主に低出力または中出力のレーザーで使用されます。同時に、結晶調製技術の後退により、LN結晶の光学的品質は長い間不安定であり、レーザーへの幅広い応用も制限されています。DKDP結晶は、重水素化リン酸二水素カリウム（KDP）結晶です。損傷しきい値が比較的高く、電気光学Qスイッチングレーザーシステムで広く使用されています。しかし、DKDP結晶は潮解性があり、成長期間が長いため、その用途はある程度制限されます。ルビジウムチタニルオキシホスフェート（RTP）結晶、メタホウ酸バリウム（β-BBO）結晶、ランタンガリウムシリケート（LGS）結晶、タンタル酸リチウム（LT）結晶、およびカリウムチタニルホスフェート（KTP）結晶も、電気光学Qスイッチレーザーで使用されます。システム。

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