Hámarksaflsleysir hafa mikilvæga notkun í vísindarannsóknum og hernaðariðnaði eins og leysirvinnslu og ljósmælingum. Fyrsti leysir heimsins var fæddur á sjöunda áratugnum. Árið 1962 notaði McClung nítróbensen Kerr frumu til að ná orkugeymslu og skjótri losun, þannig að fá púls leysir með hámarksafli. Tilkoma Q-switching tækni er mikilvæg bylting í sögu leysirþróunar með hámarksafli. Með þessari aðferð er samfelldri eða breiðri púlsleysisorka þjappað saman í púls með afar þröngri tímabreidd. Hámarksaflið leysir er aukið um nokkrar stærðargráður. Rafsjónræna Q-skiptatæknin hefur þá kosti að vera stuttur skiptitími, stöðugur púlsframleiðsla, góð samstilling og lítið holatap. Hámarksafl úttaksleysisins getur auðveldlega náð hundruðum megavötta.

Rafræn Q-rofi er mikilvæg tækni til að fá þrönga púlsbreidd og hámarksaflsleysis. Meginreglan þess er að nota raf-sjónræn áhrif kristalla til að ná fram skyndilegum breytingum á orkutapi leysirómans og stjórna þannig geymslu og hraðri losun orku í holrúmi eða leysimiðli. Rafsjónræn áhrif kristalsins vísar til eðlisfræðilegs fyrirbæris þar sem brotstuðull ljóss í kristalnum breytist með styrkleika beittra rafsviðs kristalsins. Fyrirbærið þar sem brotstuðull breytist og styrkleiki rafsviðsins sem er beitt hefur línulegt samband er kallað línuleg rafsjónfræði eða Pockels áhrif. Það fyrirbæri að brotstuðull breyting og veldi beitts rafsviðsstyrks hafa línulegt samband er kallað efri rafsjónaáhrif eða Kerr áhrif.

Undir venjulegum kringumstæðum eru línuleg rafsjónræn áhrif kristalsins mun mikilvægari en auka rafsjónaáhrifin. Línuleg rafsjónaáhrif eru mikið notuð í rafsjónrænum Q-skiptatækni. Það er til í öllum 20 kristöllum með ómiðsamhverfum punktahópum. En sem tilvalið raf-sjónrænt efni, þurfa þessir kristallar ekki aðeins að hafa augljósari rafsjónræn áhrif, heldur einnig viðeigandi ljósflutningssvið, háan leysiþröskuld og stöðugleika eðlisefnafræðilegra eiginleika, góða hitaeiginleika, auðveld vinnslu, og hvort hægt sé að fá einn kristal með stórum stærð og háum gæðum. Almennt séð þarf að meta hagnýta raf-sjónræna Q-rofakristalla út frá eftirfarandi þáttum: (1) virkur raf-sjónstuðull; (2) leysir skaða þröskuldur; (3) ljósflutningssvið; (4) rafviðnám; (5) rafstuðull; (6) eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar; (7) vélhæfni. Með þróun beitingar og tækniframfara á stuttum púls, hárri endurtekningartíðni og mikilli leysikerfum, halda frammistöðukröfur Q-switchkristalla áfram að aukast.

Á fyrstu stigum þróunar á raf-sjónrænum Q-switch tækni, voru einu nánast notaðir kristallar litíum níóbat (LN) og kalíum tvídeuteríum fosfat (DKDP). LN kristal hefur lágt leysisskemmdaþröskuld og er aðallega notað í lág- eða meðalafl leysigeisla. Á sama tíma, vegna afturhalds á kristalundirbúningstækni, hafa sjóngæði LN kristals verið óstöðug í langan tíma, sem takmarkar einnig víðtæka notkun þess í leysigeislum. DKDP kristal er deuterated phosphoric acid potassium dihydrogen (KDP) kristal. Það hefur tiltölulega háan skaðaþröskuld og er mikið notað í raf-optískum Q-skipta leysikerfum. Hins vegar er DKDP kristal hætt við að losna og hefur langan vaxtartíma, sem takmarkar notkun þess að vissu marki. Rúbídíumtítanýloxýfosfat (RTP) kristal, baríummetaborat (β-BBO) kristal, lanthanum gallíum silíkat (LGS) kristal, litíum tantalat (LT) kristal og kalíumtítanýl fosfat (KTP) kristal eru einnig notaðir í rafsjónaleysi Q-s. kerfi.

 Hágæða DKDP Pockels klefi framleidd af WISOPTIC (@1064nm, 694nm)