定义
用于驱动Pockels细胞的电子设备。
Pockels电池用于各种电光调制器，这些调制器通过施加电压来控制。 该电压由连接到Pockels电池的两个电极的某种Pockels电池驱动器提供。
Pockels细胞在激光技术领域的典型应用是：
- 主动Q开关，主要是固态激光器
- 主动模式锁定
- 连续波或锁模激光器的腔体倾倒
- 用于超短脉冲的再生放大器
- 用于超短脉冲的脉冲选择器（例如，用于降低脉冲重复率)
- 调制激光束，例如在激光稳定的情况下以正弦方式调制
根据应用的不同，对电子驱动器的要求可能非常不同;有关更多详细信息，请参见下文。
如今，基本上所有的Pockels电池驱动器都是基于固态电子技术制造的，使用MOSFET等高压晶体管。 可能必须堆叠多个高压晶体管，注意在这些晶体管上实现电压的均匀分布。 与其为不同的晶体管使用一些高度隔离的浮动栅极驱动电路，不如使用某些先进的想法，例如实现涉及雪崩二极管（不是雪崩光电二极管）和/或雪崩双极晶体管的所谓雪崩开关堆栈。
设备生存期可能很长，前提是使用适当设计的驱动程序时要小心。 另一方面，如果使用不当，驱动程序可能会很快被破坏。
所需电压
驱动Pockels电池通常需要数百甚至数千伏特 - 这不容易实现并且具有潜在危险！
所需的电压通常很大。 通常，需要访问基于Pockels单元的强度调制器的完整传输范围，或者访问相位调制器的大范围相位延迟，因此需要所谓的半波电压量级的控制电压。 该电压通常为数百伏甚至几千伏，特别是对于大孔径Pockels电池。 然而，在某些情况下，小得多的驱动电压就足够了。
选择具有相对较小的半波电压的Pockels电池是明智的，例如通过使用具有高电光系数的电光材料和/或在具有横向电极的电池的情况下使用相对较小的孔径尺寸。 对于纵向Pockels电池设计，平均尺寸不会影响所需的控制电压，而只影响电容。
当然，必须采取适当的安全措施以避免触电;见下文关于安全的段落。
速度或带宽要求
Pockels电池是容性负载，快速开关涉及大量的电流尖峰。
对于某些应用，需要快速切换强度调制器的传输，例如在大约 0 到 100 % 之间。 这通常是通过使用基于晶体管的快速开关对输出进行快速放电来实现的。 重要的是要认识到Pockels电池构成容性负载，并且不同的电池表现出非常不同的电容值。 虽然在Pockels电池上保持一定的电压不需要大量的电流，但驱动器需要提供大量的电流尖峰来快速改变该电压。 例如，考虑一个电容仅为10 pF、开关电压为1 kV的Pockels电池：我们需要移动10 nC的电荷，例如在10 ns内，这意味着电流尖峰为1 A量级 - 对于高压电源来说相当多。 当以数百千赫甚至几兆赫兹的高重复率操作此类设备时，即使是平均电流也会变得很大。
Pockels电池的电容过大和驱动器的电流脉冲能力过小都可能导致开关速度受限。 这可能是个问题，例如，当Q开关或腔体倾倒激光器时，可能会导致严重的性能下降。 但请注意，激光器的设计和操作参数也对开关速度的要求有深远的影响。
对于快速开关（例如下降时间为几纳秒），还需要考虑电气连接的电感，例如避免过长的电缆。
一些驱动器针对一个方向的非常快速的开关进行了优化，而在另一个方向上的开关速度要低得多，这可能与应用无关。 例如，调Q激光器中的功率损耗需要快速降低以产生脉冲，而引入的损耗的恢复速度可以慢得多而不会引起问题。 在其他情况下，需要在两个方向上快速切换，并且已经开发了合适的驱动器，例如使用推挽电路拓扑。
在频域中，驱动器的速度 - 或者更准确地说，Pockels单元及其驱动器以及两者之间的电缆的组合 - 以带宽的形式量化。 最短的切换时间是反向带宽的数量级。
精度
对于某些应用，高精度控制Pockels电池的电压至关重要。 例如，脉冲选择器应很好地传输选定的脉冲，同时理想情况下完全阻止所有其他脉冲。 部分传输额外的脉冲，即使是在相当低的水平上，也可能严重损害系统性能。 这种缺陷可能是由不精确的电子设备引入的，但在某些情况下也可以由Pockels细胞的某些缺陷引入，例如热效应和非线性光学效应。
特殊要求
简单的Pockels电池驱动器只需接受中等电压的模拟输入信号，按比例放大并将其发送到电池。 可能有一个用于调节放大的控制旋钮，例如，可以在调制器的零和100%传输之间精确切换。
其他驱动器具有数字触发输入;例如，适用于操作调Q激光器。 输入触发和施加的输出电压之间可能存在可调的时间延迟。 例如，有些设备可以在泵浦闪光灯泵浦激光器时接收触发信号，从而在200 μs后产生Q开关脉冲。
大多数设备只是简单地连接到电网（例如，在 110 V 或 230 V 下），而其他设备则在中等幅度的直流电压下运行，例如 24 V。
一些驱动器（单极性驱动器）的两个输出引脚之一位于地电位。 其他具有双极性平衡输出，其中两个输出具有相反的接地电位电压。 这样对地的电压可以更低，这可能在安全性方面是有利的。 当然，这种操作需要合适的电缆和连接器，并不是每个Pockels电池都可以连接到这样的驱动器，因为两个电极都需要与接地隔离。
一些驱动器有自己的外壳，带有连接器、控件、电压显示器等，而其他驱动器则提供 OEM 版本，可集成到其他设备中。
对于再生放大器的操作，需要根据来自第一个光电二极管的信号非常精确地触发Pockels单元。 所需的电子设备也可以集成到Pockels单元驱动器中。 否则，需要明确定义的接口才能成功连接此类设备。
驱动器的极小时序抖动对于再生放大器和腔体倾倒的应用通常是必不可少的，而对于简单的Q开关激光器来说，这可能无关紧要。
安全注意事项
由于Pockels电池驱动器通常会产生危险的高电压，因此需要小心使用。 这首先要适当地连接到他们的电源。 通常，驱动器连接到公共电网，对于那些使用合适的完整电缆正确接地的交流输入连接尤其重要。
如上所述，具有平衡双极性输出的器件在对地电压较低的情况下危险性较小。
必须使用适当的布线，并具有足够的高压绝缘。 应定期检查用过的电缆是否有损坏，特别是绝缘损坏，例如在实验室或工业环境中很容易发生。 电连接器的质量也至关重要。 许多国家的法律要求定期检查。
当然，在开始操作之前应仔细阅读设备的用户手册，并且只有在确保正确进行所有电气连接时才应打开设备。
高压驱动器通常不能容忍短路 - 它们可能会很快损坏，例如当输出引脚连接到电气接地时。
