超快KD*P普克尔斯盒
（用于脉冲切片和脉冲拾取的皮秒级高速调制）
背景介绍
对于大多数常规应用（如Q开关和激光束调制），标准的EM500和EM500M系列纵向普克尔斯盒已足够。这些器件在合适的电驱动波形下可实现500ps及以上的上升时间。然而，在大多数系统中，电脉冲发生器对Pockels盒负载电容的驱动速度才是关键限制因素，因此典型的上升时间通常在3-5ns范围内。
但对于某些特殊应用（如脉冲拾取（Pulse Picking）和脉冲切片（Pulse Slicing）），需要尽可能短的上升时间，而这正是我们的**UPC（Ultra-Fast Pockels Cell）**系列的优势所在。
- 脉冲拾取（从高重复频率脉冲序列中选择单个或多个脉冲，尤其是锁模激光器）：通常需要纳秒级上升/下降时间，以生成几纳秒的时间窗口。
- 脉冲切片（从长脉冲中提取超短脉冲）：要求更严格，不仅需要亚纳秒级的超短脉冲，还要求光学脉冲的时间波形非常干净，无过冲或振铃效应。
UPC的独特设计
- 50Ω阻抗匹配
- 大多数Pockels盒虽然使用50Ω RF接口（如BNC），但内部结构并未真正实现阻抗匹配，导致高速信号反射。
- UPC采用特殊电极设计和优化的内部结构，确保从输入接口到KD*P晶体环形电极的阻抗严格匹配，从而最小化信号反射，实现超快响应。
- 电脉冲传播优化
- KD*P的介电常数较高（~50），电脉冲在光学孔径内的传播速度相对较慢。
- 因此，超快开关速度和大孔径之间存在矛盾——UPC通过6mm晶体实现5mm光学孔径，在保持高速（<150ps上升时间）的同时提供足够的通光尺寸。
- 低驱动电压设计
- 由于驱动电压随波长线性增加（功率需求按波长平方增长），降低电压对系统成本至关重要。
- UPC提供**单晶体（半波电压）和双晶体（四分之一波电压，并联驱动）两种版本，后者尤其适合1064nm（~3.6kV）和Ti: Sapphire激光（800nm）**等应用。
典型应用
- 脉冲切片（Pulse Slicing）
- 从低噪声、窄光谱的Q开关激光脉冲（纳秒级）中提取亚纳秒甚至皮秒级短脉冲，同时保持高峰值功率。
- 适用于后续放大，生成难以通过Q开关或腔倒空技术实现的超短高能脉冲。
- 脉冲拾取（Pulse Picking）
- 从**超高重复频率锁模激光（如1.5GHz，脉冲间隔~667ps）**中选择单个或连续脉冲组。
- 已成功应用于电子束粒子加速器的光阴极测试，精确提取210个连续脉冲。
- 超快激光系统中的预脉冲和ASE噪声抑制
- 在多程放大系统（TW/PW级）中，UPC可有效去除主脉冲前后1-3ns的杂散信号和ASE噪声，避免非线性放大过程中的能量浪费和目标预热。
技术优势总结
✔ 超快响应：<150ps上升时间（实测）
✔ 高阻抗匹配：50Ω设计，最小化反射和波形畸变
✔ 宽光谱范围：0.3-1.2µm（UV-NIR），特别适合Ti:Sapphire（800nm）和Nd:YAG（1064nm）
✔ 灵活配置：单/双晶体版本，适应不同电压需求
