电光效应的由来

电光效应的由来
     电光效应，是将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应。电光效应是指某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。当加在晶体上的电场方向与通光方向平行,称为纵向电光调制(也称为纵向运用)；当通光方向与所加电场方向相垂直,称为横向电光调制(也称为横向运用).利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制。
　　    利用电光效应可以制作电光调制器（EO modulator）,电光开关(EO Q-Switch),电光光偏转器等(EO deflector), 可用于光闸,激光器的Q开关, 光波调制, 激光脉冲选择，激光锁模，再生放大控制，激光稳频，激光噪声消除，多光子成像激光功率控制等,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用。
　　  
　　  电光调制器的设计
　　 1. 电光晶体材料的选择
　　 调制晶体材料对调制效果起着关键的作用，所以在选择晶体材料时，应着重考虑以几个方面的因素：
　　 A.  首先是光学性能好,对调制光波透明度高,吸收和散射损耗小并且晶体的折射率均匀,其折射率的变化应满足
　　 B.   其次是电光系数要大，因为调制器的半波电压及所耗功率分别与γ63 和γ632 成反比。
　　 C.   此外，调制晶体还要有较好的物理化学性能(主要指硬度、光破坏与制、阈值、温度影响和潮解等)。
　　 2．降低调制器功率损耗的方法
　　 由于KDP类电光晶体的半波电压较高,为了降低其功率损耗，可采用n级晶体串联的方式(即光路上串联、电路上并联)。一个4块KD*P晶体串联的纵向调制晶体，把相同极性的电极联接在一起，为使四块晶体对入射的偏振光的两个分量的相位延迟皆有相同的符号，则把晶体的x和y轴逐块旋转90°安置(例如第二块晶体的x、y轴相对于第一、三块x、y轴旋转90。)，其结果使相位延迟相加，这相当于降低了半波电压。但串接晶体块数亦不宜过多，以免造成透过率太低或电容太大。
　　 3．电光晶体尺寸的选择
　　 电光晶体的尺寸是指其长度和横截面的大小。在KDP类晶体纵向运用中，虽然半波电压与晶体长度无关，但增加其长度却能减小调制器的电容(因为Co=εA / L)使频带展宽，可是长度越长对加工及装调精度要求越高，否则，晶体的光轴不可能完全平行于光波传播方向，会受到晶体自然双折射的影响，因而增加调制器的相位延迟的不稳定性，故L不能过长。横向截面的大小主要根据通光孔径的要求而定。
　　 电光调制器的原理
　　 要用激光作为传递信息的工具,首先要解决如何将传输信号加到激光辐射上去的问题,我们把信息加载于激光辐射的过程称为激光调制,把完成这一过程的装置称为激光调制器.由已调制的激光辐射还原出所加载信息的过程则称为解调.因为激光实际上只起到了"携带"低频信号的作用,所以称为载波,而起控制作用的低频信号是我们所需要的,称为调制信号,被调制的载波称为已调波或调制光.按调制的性质而言,激光调制与无线电波调制相类似,可以采用连续的调幅,调频,调相以及脉冲调制等形式,但激光调制多采用强度调制.强度调制是根据光载波电场振幅的平方比例于调制信号,使输出的激光辐射的强度按照调制信号的规律变化.激光调制之所以常采用强度调制形式,主要是因为光接收器一般都是直接地响应其所接受的光强度变化的缘故.
　　 激光调制的方法很多,如机械调制,电光调制,声光调制,磁光调制和电源调制等.其中电光调制器开关速度快,结构简单.因此,在激光调制技术及混合型光学双稳器件等方面有广泛的应用.电光调制根据所施加的电场方向的不同,可分为纵向电光调制和横向电光调制.利用纵向电光效应的调制,叫做纵向电光调制,利用横向电光效应的调制,叫做横向电光调制器 。