采用严格耦合波理论，数值计算了不同参量下周期性极化铌酸锂晶体的电光衍射性质.研究表明：周期性极化铌酸锂晶体的周期性畴反转结构在电场的作用下相当于折射率衍射光栅，衍射性质和晶体的几何结构、周期、施加电场和入射角密切相关.以布喇格角度入射并满足布喇格衍射条件时，0级衍射光能量随施加电场的增大周期性地转化到－1级的衍射光中，最大转化效率达100%，增大周期性极化铌酸锂晶体的长度可以有效地降低转换电压值；以布喇格角度入射但光传输不满足布喇格衍射条件时，0级衍射光和－1级衍射光不能进行100%的能量转换，同时调制的周期性受到破坏.以布喇格角的倍数角入射时，0级光能量可以转化到相应的其他较高衍射级次，其中奇倍数衍射级的最大转换效率可达100%.研究结果为基于PPLN的集成电光器件设计提供有价值的参考.

基于铁电体畴反转结构的电光偏转特性, 设计了一种片状集成的4×4电光开关, 其由四个结构相同的半抛物和四个抛物形微小偏转器集成构成.通过优化抛物形偏转器结构, 给出了电光开关的设计参量, 电光开关性能通过光束传播法进行仿真模拟, 仿真结果表明该开关切实可行.实际应用中, 系统误差可以通过电场调节补偿, 使光路准确交换.该片状电光开关的整体尺寸为48 mm×2.2 mm×0.5 mm(长×宽×高), 最大使用电场约13.73 V/μm, 适用于高速交换的光互连系统.