+86 0755 83233703
普克爾斯盒是一種電光器件，用來制作調制器。
普克爾斯盒包含一塊電光晶體（上面放置電極），光在晶體中傳播。晶體中的相位延遲可以通過施加可變電壓進行調制。因此，普克爾斯盒可以看做一個電壓控制的波片。普克爾斯盒是電光調制器的基本元件，可用于Q開關激光器。
幾何結構和材料
考慮施加電場的方向，普克爾斯盒具有兩種不同的幾何結構：
1.縱向設計的器件中，電場與穿過電極的光束方向相同。由于需要的驅動電壓與孔徑無關，因此很容易實現很大的孔徑。電極可以是金屬環（圖1，左圖）或者在端面具有金屬接觸的透明層（右圖）。
圖1：在縱向電場作用下的普克爾斯盒。電極可以端面（左圖）或者外表面（右圖）的環。
2.橫向設計的器件中，電場與光束方向垂直。施加的電場通過晶體兩側的電極。對于小孔徑的情況，器件具有較低的開關電壓。
圖2：具有橫向電場的普克爾斯盒。左側為體調制器，右側為波導調制器。
常用于普克爾斯盒的非線性晶體材料為鉀磷酸二氘（KD*P = DKDP），鉀鈦磷（KTP），偏硼酸（BBO）（后者用于平均功率較高或者開關頻率很高時），鈮酸鋰（LiNbO3），鈦酸鋰（LiTaO3）和磷酸二氫銨（NH4H2PO4, ADP）。
半波電壓
普克爾斯盒一個重要的性質是其半波電壓Vπ。它是指產生π相位變化所需的電壓。在振幅調制器中，施加的電壓需要在這一值范圍內變化從而工作點能夠從ZUI小透射率到ZUI大透射率。
采用橫向電場的普克爾斯盒的半波電壓與晶體材料，電極間距和施加電場區域的長度有關。開口孔徑越大，需要的電極間距越大，需要的電壓也越大。
施加縱向電場的普克爾斯盒中，晶體長度不太相關，因為給定電壓情況下，長度短會提高電場強度。不用增加半波電壓的情況下也可以得到更大的孔徑。
通常的普克爾斯盒的半波電壓為幾百甚至幾千伏，高電壓放大器需要的調制深度也很大。對于很高非線性的晶體材料（例如LiNbO3）和電極間距很小的集成光學調制器來說，需要相對較小的半波電壓，但是這種器件具有有限的功率處理能力。
圖3：采用KDP的普克爾斯盒，可用作固態激光器中的Q開關。
（來源：網站，版權歸原作者）
電話： 0755-83233703
