普克尔盒，电光Q开关

普克尔盒也叫普克尔斯盒，是一种由电光晶体（附有一些电极）组成的装置，光束可以通过它传播。晶体中的相位延迟（→ 普克尔斯效应）可以通过施加可变电压来调制。因此，普克尔盒充当电压控制波片。普克尔盒是电光调制器的基本组件，例如用于调Q激光器。它的原理就是克尔电光效应，即放在电场中的晶体，由于其分子受到电力的作用而发生取向（偏转），呈现各向异性，结果产生双折射，即沿两个不同方向物质对光的折射能力有所不同。普克尔盒一般用来做电光调制器，电光调制器是一套系统，需要普克尔盒加上驱动电源，根据参数需求不同可选择不同的调制类型和调制频率。一般对光有3种调制：强度调制，偏振态调制和相位调制。

几何形状和材料

关于外加电场的方向，普克尔盒可以有两种不同的几何形状：

纵向器件具有沿光束方向的电场，光束穿过电极中的孔。大光圈很容易实现，因为所需的驱动电压基本上与光圈无关。电极可以是金属环（左）或带有金属触点的端面（右）透明层。G&H公司在其KDP/KD*P普克尔盒（QX、CQX、IMPACT和TX系列）的产品中使用了这种设计。

横向装置具有垂直于光束的电场。该场通过晶体侧面的电极施加。对于小孔径，它们可以具有较低的开关电压。G&H公司的LiNbO3、BBO和CdTe普克尔盒（Chiron和IRX系列）采用这种设计。

普克尔盒常见的非线性晶体材料有磷酸二氘钾（KD*P =DKDP）、磷酸氧钛钾（KTP）、β-硼酸钡（BBO）（后者用于更高的平均功率和/或更高的开关频率），铌酸锂（LiNbO3）、钽酸锂（LiTaO3）和磷酸二氢铵（NH4H2PO4，ADP）。

半波电压

普克尔盒的一个重要特性是半波电压Uπ（也称为Uλ/2或Vλ/2）。这是引起π相变所需的电压，相当于半个光波长。在调幅器中，施加的电压必须改变这个值，以便从传输最小的操作点到传输最大的操作点。具有横向电场的普克尔盒的半波电压取决于晶体材料、电极间距和施加电场的区域的长度。对于更大的开孔，电极间距需要更大，因此电压也需要更大。对于具有纵向电场的普克尔盒，晶体长度无关紧要，因为例如较短的长度也会增加给定电压的电场强度。在不增加半波电压的情况下可以实现更大的孔径。典型的普克尔盒具有数百甚至数千伏的半波电压，因此大调制深度需要高压放大器。对于高度非线性晶体材料（如LiNbO3）和具有小电极间距的集成光调制器，相对较小的半波电压是可能的，但此类器件的功率处理能力有限。

调制带宽

普克尔盒可能的调制带宽可能非常高——许多兆赫，甚至可能是数千兆赫。它基本上仅受可以修改电光晶体中电场强度的速度的限制。因此，它基本上受到所使用的普克尔盒驱动器电子设备的限制，并且可能受到驱动器和普克尔盒之间的电缆连接的限制。然而，具有高电容的普克尔盒使驱动器更难以实现高带宽。因此，使用具有低介电敏感性εr的晶体材料是有益的。此外，所选择的电极几何形状可以发挥作用，并且这也可能受到例如关于开孔的要求的影响。

普克尔盒，电光Q开关种类（如有需要请联系我们）
Chiron普克尔盒	Impact普克尔盒	QX普克尔盒	QX1014A普克尔盒
IRX系列普克尔盒	TX普克尔盒	Centaur普克尔斯盒	Pegasus普克尔斯盒
7100铌酸锂调Q开关