電光效應(yīng)的由來
? ???電光效應(yīng)，是將物質(zhì)置于電場(chǎng)中時(shí)，物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。某些各向同性的透明物質(zhì)在電場(chǎng)作用下顯示出光學(xué)各向異性，物質(zhì)的折射率因外加電場(chǎng)而發(fā)生變化的現(xiàn)象為電光效應(yīng)。電光效應(yīng)是指某些各向同性的透明物質(zhì)在電場(chǎng)作用下顯示出光學(xué)各向異性的效應(yīng)。當(dāng)加在晶體上的電場(chǎng)方向與通光方向平行,稱為縱向電光調(diào)制(也稱為縱向運(yùn)用)；當(dāng)通光方向與所加電場(chǎng)方向相垂直,稱為橫向電光調(diào)制(也稱為橫向運(yùn)用).利用電光效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光波的振幅調(diào)制和位相調(diào)制。
　　? ? 利用電光效應(yīng)可以制作電光調(diào)制器（EO modulator）,電光開關(guān)(EO Q-Switch),電光光偏轉(zhuǎn)器等(EO deflector), 可用于光閘,激光器的Q開關(guān), 光波調(diào)制, 激光脈沖選擇，激光鎖模，再生放大控制，激光穩(wěn)頻，激光噪聲消除，多光子成像激光功率控制等,并在高速攝影,光速測(cè)量,光通信和激光測(cè)距等激光技術(shù)中獲得了重要應(yīng)用。
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　　??電光調(diào)制器的設(shè)計(jì)
　　 1. 電光晶體材料的選擇
　　 調(diào)制晶體材料對(duì)調(diào)制效果起著關(guān)鍵的作用，所以在選擇晶體材料時(shí)，應(yīng)著重考慮以幾個(gè)方面的因素：
　　 A.??首先是光學(xué)性能好,對(duì)調(diào)制光波透明度高,吸收和散射損耗小并且晶體的折射率均勻,其折射率的變化應(yīng)滿足
　　 B.? ?其次是電光系數(shù)要大，因?yàn)檎{(diào)制器的半波電壓及所耗功率分別與γ63 和γ632 成反比。
　　 C.? ?此外，調(diào)制晶體還要有較好的物理化學(xué)性能(主要指硬度、光破壞與制、閾值、溫度影響和潮解等)。
　　 2．降低調(diào)制器功率損耗的方法
　　 由于KDP類電光晶體的半波電壓較高,為了降低其功率損耗，可采用n級(jí)晶體串聯(lián)的方式(即光路上串聯(lián)、電路上并聯(lián))。一個(gè)4塊KD*P晶體串聯(lián)的縱向調(diào)制晶體，把相同極性的電極聯(lián)接在一起，為使四塊晶體對(duì)入射的偏振光的兩個(gè)分量的相位延遲皆有相同的符號(hào)，則把晶體的x和y軸逐塊旋轉(zhuǎn)90°安置(例如第二塊晶體的x、y軸相對(duì)于第一、三塊x、y軸旋轉(zhuǎn)90。)，其結(jié)果使相位延遲相加，這相當(dāng)于降低了半波電壓。但串接晶體塊數(shù)亦不宜過多，以免造成透過率太低或電容太大。
　　 3．電光晶體尺寸的選擇
　　 電光晶體的尺寸是指其長(zhǎng)度和橫截面的大小。在KDP類晶體縱向運(yùn)用中，雖然半波電壓與晶體長(zhǎng)度無關(guān)，但增加其長(zhǎng)度卻能減小調(diào)制器的電容(因?yàn)镃o=εA / L)使頻帶展寬，可是長(zhǎng)度越長(zhǎng)對(duì)加工及裝調(diào)精度要求越高，否則，晶體的光軸不可能完全平行于光波傳播方向，會(huì)受到晶體自然雙折射的影響，因而增加調(diào)制器的相位延遲的不穩(wěn)定性，故L不能過長(zhǎng)。橫向截面的大小主要根據(jù)通光孔徑的要求而定。
　　 電光調(diào)制器的原理
　　 要用激光作為傳遞信息的工具,首先要解決如何將傳輸信號(hào)加到激光輻射上去的問題,我們把信息加載于激光輻射的過程稱為激光調(diào)制,把完成這一過程的裝置稱為激光調(diào)制器.由已調(diào)制的激光輻射還原出所加載信息的過程則稱為解調(diào).因?yàn)榧す鈱?shí)際上只起到了"攜帶"低頻信號(hào)的作用,所以稱為載波,而起控制作用的低頻信號(hào)是我們所需要的,稱為調(diào)制信號(hào),被調(diào)制的載波稱為已調(diào)波或調(diào)制光.按調(diào)制的性質(zhì)而言,激光調(diào)制與無線電波調(diào)制相類似,可以采用連續(xù)的調(diào)幅,調(diào)頻,調(diào)相以及脈沖調(diào)制等形式,但激光調(diào)制多采用強(qiáng)度調(diào)制.強(qiáng)度調(diào)制是根據(jù)光載波電場(chǎng)振幅的平方比例于調(diào)制信號(hào),使輸出的激光輻射的強(qiáng)度按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化.激光調(diào)制之所以常采用強(qiáng)度調(diào)制形式,主要是因?yàn)楣饨邮掌饕话愣际侵苯拥仨憫?yīng)其所接受的光強(qiáng)度變化的緣故.
　　 激光調(diào)制的方法很多,如機(jī)械調(diào)制,電光調(diào)制,聲光調(diào)制,磁光調(diào)制和電源調(diào)制等.其中電光調(diào)制器開關(guān)速度快,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.因此,在激光調(diào)制技術(shù)及混合型光學(xué)雙穩(wěn)器件等方面有廣泛的應(yīng)用.電光調(diào)制根據(jù)所施加的電場(chǎng)方向的不同,可分為縱向電光調(diào)制和橫向電光調(diào)制.利用縱向電光效應(yīng)的調(diào)制,叫做縱向電光調(diào)制,利用橫向電光效應(yīng)的調(diào)制,叫做橫向電光調(diào)制器 。