/2＋
如果交流调制信号电压为正弦信号：
U U o sin t
输出相对光强为：
二、电光体强度调制器
Eout Ac cosct m sin mt
相位调制系数
m
3 c no 63 Em L
2c
3 no 63 Em L
二、电光体强度调制器
1.结构
起光偏置作用，使调 制信号的工作点位于 线性调制区域。
比相位调制器多了一个检偏器和1/4波片 如果外电场为零，偏振面不发生旋转，通不过检偏器， 则输出光强为零； 如果外加电压正好使偏振面转过 900，完全从检偏器 通过，则输出光强最大，这个电压称为半波电压。
0 0 0
在外加电场E(E1，E2，E3）作用下，新的折射率椭球方程：
一、外加电场平行于z轴 即E1=E2=0
由于此时没有交叉项出现，说明加电场后折射率椭 球的主轴与原来的折射率椭球的主轴完全重合，折射率 椭球仍为旋转椭球。
一、外加电场平行于z轴
一般ij的量级为10-10cm/V,而E的量级通常为104V/cm
出现两个交叉项，说明在E1的作用下，晶体的折射 率椭球主轴绕两个主轴发生了转动。
新的主折射率为：
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应
线性电光系数矩阵：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 ij 41 0 0 0 41 0 0 0 41
假设外加电场为： Ez 晶体入射面光场为： 晶体出射面光场为：
Em sin mt
Ein Ac cosct
Eout
c 1 3 Ac cosct no no 63 Em sin mt L c 2
一、电光体相位调制器
Eout c 1 3 Ac cosct no no 63 Em sin mt L c 2
在外加电场E(E1，E2，E3）作用下，新的折射率椭球方程：
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应 没有外加电场时，折射率椭球为一球体.
n1 n2 n3 n
当外加电场平行于x轴时， E2=E3=0
出现一个交叉项，说明在E1的作用下，晶体的折射 率椭球绕x轴转动了一定角度（450），得到新的折射率 椭球方程：
一、电光体相位调制器
设起偏器的偏振通光方向平行于晶体的感应主轴x’（或y’) 因此，入射晶体的线偏振光不再分解成沿x’，y’的两个分 量，外电场不改变出射光的偏振状态，仅改变其相位：

c
c
nx ' L
一、电光体相位调制器

c
c
nx ' L
1 3 对于KDP晶体： nx ' no no 63 E z 2
相对光强为：
二、电光体强度调制器
晶体的透射比曲线 透射的相对光强随外加电压变化关系曲线I/I0~V(或）
工作点在透射比曲线的非线性部分时，输出光信号失真; 工作点选在透射比曲线线性区( ＝/2附近）时，得 到不失真的基频信号.
二、电光体强度调制器
如何获得 ＝/2的偏置相位差
加入1/4波片，引入固定的偏置相位差－－光偏置法 且1/4波片位置可前可后。 由于引入了/2的偏置相位差，P和A之间的总相位差为：
折射率椭球z轴长短不变，x和y方向的主值发
折射率椭球主轴将绕x轴转动了一个角度，并且由单 适用于纵向及横向的应用。 轴晶体变成了双轴晶体。
生了变化；
新的主折射率为：
三、外加电场平行于x轴 当外加电场平行于x轴时， E2=E3=0
与外加电场平行于y轴对晶体的作用基本相同，
差别仅在于主轴旋转的程度不一样。
ij E<<1 利用泰勒级数展开：
一、外加电场平行于z轴
由此可以得到新的主折射率为：
LiNbO3晶体沿z轴方向加电场后，只产生横
向电光效应，而不产生纵向电光效应。
对于纵向调制，两个正交的线偏振光经调制器出射所产生 的相位差为：
横向调制所产生的相位差为：
二、外加电场平行于y轴
折射率主轴x轴不转动； 当外加电场平行于 y轴时， E1=E3=0
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应
新的主折射率为：
可运用在横向和纵向调制
2.1.4
电光调制器
电光调制的物理基础是电光效应，即某些晶体在外 加电场作用下，其折射率发生与电场相关的变化。当光 波通过时，其传输特性就在外加电场的作用下发生可控 的变化。这种现象就是电光效应作用的结果。 在外加电场的作用下，可以人为的改变媒质（包括 晶体和各向同性媒质）的光学性质。利用这些电光材料 做成的电光器件可以实现对光束的振幅、相位、频率、 偏振态和传播方向的调制，使电光效应在现代光电工程 系统得到广泛的应用。
二、电光体强度调制器
2. 调制原理 在外加电场作用下，电光晶体尤如一块波片，相位延 迟随外加电场的大小而变，随之引起偏振态的变化，从而 使得检偏器出射光的振幅受到调制。
二、电光体强度调制器
KD*P类晶体纵向运用：
晶体的感应主轴x’，y’与未加电场时单轴晶体的两主振 动方向为x,y成450，且与起偏器P的透光轴成450角。 强度分布为： 则通过检偏器的光强为：
第二章
各种类型的光控器件
第一节 电光控制器件 第二节 声光控制器件
第三节 磁光控制器件
第一节 电光控制器件
2.1.1 几种常用电光材料的线性电光效应
常用的线性电光效应较强的材料： LiNbO3（铌酸锂）、LiTaO3 、KDP（磷酸二氢钾） 、 KTN（铌酸锂钾） 、BaTiO3等 一、铌酸锂晶体的线性电光效应 铌酸锂是一种人工生长的晶体，简写为LN；
特 点
0.4~5m光谱范围内的透过率大于95%;
光学均匀性好 不潮解，属于三方晶系点群结构
2.1.2 铌酸锂的线性电光效应
线性电光系数矩阵：
22 0 0 22 0 0 ij 0 51 0 51 0 22
13 13 33