普(pu)克爾斯(si)盒(he)是一種電(dian)光器(qi)件，用來(lai)制作調制器(qi)。
普(pu)克(ke)爾(er)斯盒包(bao)含一塊電光(guang)晶(jing)體（上面放置電極），光(guang)在晶(jing)體中傳播。晶(jing)體中的(de)(de)相位延遲(chi)可以通(tong)過施加可變電壓(ya)進行調制。因此，普(pu)克(ke)爾(er)斯盒可以看做一個電壓(ya)控制的(de)(de)波片。普(pu)克(ke)爾(er)斯盒是電光(guang)調制器(qi)的(de)(de)基(ji)本元(yuan)件，可用(yong)于(yu)Q開關激(ji)光(guang)器(qi)。
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(he)結構：
1.縱向設計的(de)(de)器件中，電場與穿(chuan)過電極的(de)(de)光束方向相同。由于需要的(de)(de)驅動電壓與孔(kong)徑無關，因(yin)此很(hen)容易實現很(hen)大的(de)(de)孔(kong)徑。電極可以是(shi)金屬(shu)環（圖(tu)1，左圖(tu)）或者在端面(mian)具有金屬(shu)接(jie)觸的(de)(de)透明層（右圖(tu)）。
圖(tu)1：在縱向電場作用下(xia)的普克爾斯盒。電極可以(yi)端面（左圖(tu)）或者外表面（右(you)圖(tu)）的環(huan)。
2.橫向(xiang)設計的(de)器(qi)件中，電場與光束方向(xiang)垂直(zhi)。施加的(de)電場通過晶體兩側的(de)電極。對于小孔(kong)徑的(de)情況，器(qi)件具有(you)較低的(de)開關(guan)電壓。
圖2：具有橫向電場(chang)的普(pu)克爾斯盒。左(zuo)側為(wei)體(ti)調制器，右(you)側為(wei)波導調制器。
常用(yong)(yong)于(yu)普克爾斯盒(he)的(de)非線性晶體材料(liao)為(wei)鉀磷(lin)酸(suan)二氘（KD*P = DKDP），鉀鈦(tai)磷(lin)（KTP），偏硼(peng)酸(suan)（BBO）（后(hou)者用(yong)(yong)于(yu)平均(jun)功率較高或者開關頻率很高時），鈮酸(suan)鋰(li)（LiNbO3），鈦(tai)酸(suan)鋰(li)（LiTaO3）和磷(lin)酸(suan)二氫銨（NH4H2PO4, ADP）。
半波電壓
普克爾斯盒一個重要(yao)的(de)性質是其半波電(dian)(dian)壓(ya)Vπ。它是指產生π相位(wei)變化所需的(de)電(dian)(dian)壓(ya)。在振幅調制器中(zhong)，施加的(de)電(dian)(dian)壓(ya)需要(yao)在這一值范圍內變化從而工作點(dian)能(neng)夠從ZUI小(xiao)透(tou)射率(lv)到ZUI大透(tou)射率(lv)。
采用橫向電場(chang)的(de)普(pu)克爾斯(si)盒的(de)半波(bo)電壓與晶(jing)體材料，電極間距和施加電場(chang)區域(yu)的(de)長(chang)度(du)有關(guan)。開口(kou)孔徑越大，需要的(de)電極間距越大，需要的(de)電壓也越大。
施加縱向電(dian)場的(de)普克爾斯(si)盒中，晶(jing)體長度不(bu)太(tai)相關，因為(wei)給(gei)定電(dian)壓情況下，長度短(duan)會提高電(dian)場強(qiang)度。不(bu)用增(zeng)加半(ban)波(bo)電(dian)壓的(de)情況下也可以得到更大的(de)孔徑。
通常的(de)(de)普(pu)克爾(er)斯盒的(de)(de)半(ban)波電壓為幾百甚至(zhi)幾千(qian)伏，高電壓放(fang)大器(qi)需要(yao)的(de)(de)調(diao)制深(shen)度(du)也(ye)很大。對于很高非線性的(de)(de)晶體(ti)材料（例如LiNbO3）和電極間距很小的(de)(de)集成光(guang)學調(diao)制器(qi)來說，需要(yao)相對較小的(de)(de)半(ban)波電壓，但是(shi)這種器(qi)件具有(you)有(you)限的(de)(de)功(gong)率處理能力。
圖3：采用KDP的(de)普克爾(er)斯盒，可用作固態激光器中的(de)Q開關。
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