设计了一种四电极八边形结构的铌酸锂电光偏转器。仿真分析了四电极八边形结构和理想电极结构偏转器的电场分布特性,讨论了结构参数对偏转器电场分布、场强梯度和有效通光口径比的影响,并给出了四电极八边形偏转器结构参数的选取方法。仿真结果表明,在相同的晶体和施加电压下,近轴区域内四电极八边形结构与理想电极结构偏转器的电场分布一致,场强误差小于10%。根据分析结果,制备了八边形铌酸锂晶体电光偏转器。实验结果表明,该偏转器的偏转灵敏度为0.312 μrad/V,与理论计算结果(0.340 μrad/V)相吻合。

本文提出并设计了一种基于光子晶体负折射效应的电光偏转器, 通过电压改变 5CB相列型液晶分子的指向矢从而改变其折射率, 并对电光偏转器进行偏转控制。应用平面波展开法 (PWE)和二维时域有限差分法 (2D-FDTD), 对光子晶体的负折射特性和自准直特性进行仿真, 实现了光路的分离与偏转。仿真结果表明, 该电光偏转器可实现 20°的较大偏转, 而且偏转角随折射率呈线性变化。

采用磷酸钛氧铷（RTP）电光偏转器作为调Q开关，实现了连续激光二极管（LD）端面抽运Nd:YVO4的激光调Q运转。实验研究了输出耦合镜透射率不同、重复频率不同时激光器调Q的输出特性。当输出耦合镜透射率为60%，在5 kHz重复频率运转时，获得了平均输出功率为1.22 W、脉冲宽度为1.0 ns、峰值功率为244 kW的调Q脉冲输出；当重复频率为20 kHz时，得到的平均输出功率为2.67 W，脉冲宽度为2.2 ns，峰值功率为60.7 kW，对应斜率效率为37%，光束质量因子M2x= 1.226，M2y=1.229。并使用磷酸钛氧钾（KTP）晶体对激光器输出的1064 nm激光进行了腔外倍频，获得了重复频率为20 kHz、平均输出功率为1.33 W的532 nm绿光输出，倍频效率为50%。

针对大角度的高速光扫描, 利用三角形畴反转结构的电光偏转性质, 设计了一种大角度电光偏转器, 由1个抛物形和10个半抛物形畴反转结构偏转器级联组成。通过对抛物形和半抛物形偏转器的参数优化, 得到了该电光偏转器的优化结构, 设计完成的级联偏转器整体尺寸为130.0 mm×16.0 mm×0.5 mm(长×宽×高), 当施加电场为±10.09 V/μm时, 偏转器扫描范围为±30.6°。利用光束传播法(BPM)对偏转器进行了性能仿真,仿真表明在修正电压下, 偏转器很好地实现了大角度的电光偏转功能, 仿真结果与理论分析相符合。

为了发展性能优良的电光偏转器，采用傍轴近似分析了级联棱镜电光偏转器的折射率梯度等效表达式，总结出了不同几何结构电光偏转器的偏转角和偏转轨迹公式，在此基础上比较研究了4种不同几何结构电光偏转器的偏转特性和偏转轨迹，比较分析了梯形、喇叭形和抛物线形几何结构电光偏转器的偏转灵敏度，为较大角度电光偏转系统的设计提供了有意义的参考。

采用有限元法对几种不同电极结构下电光偏转器的电场分布进行研究．设计出一种具有较大偏转角度的超越曲面电极结构电光偏转器，与圆柱电极结构和双曲面电极结构电光偏转器的性能对比，可知此种电光偏转器的偏转角度更大，电场梯度线性度更高．

由LD抽运Nd-YLF固体激光器输出的单纵模调Q激光脉冲,脉宽约为85ns,经过快速LiNbO3电光偏转器实现时空变换,用狭缝削取脉宽约为1ns的超短激光脉冲.导出激光束通过偏转器后扫描光线长度与加到偏转器上的快速电压脉冲变化率关系,并在实验中分别用MOS管和雪崩管高压电脉冲发生器取代价格昂贵的冷阴极管高压电脉冲发生器,获得激光脉冲宽度压缩约两个量级,且实现激光脉冲宽度可调.

设计了新型KTP电光偏转器,当通光口径D=4 mm、长度L=40 mm时,其时间分辨率为180 ps,从而可获得最窄宽度为400 ps的整形激光脉冲,而相同结构的LiNbO3电光偏转器最窄只可获得宽度为830 ps的整形激光脉冲,分析了电光偏转器设计中影响其性能指标的因素,指出利用恒温炉装置可消除激光脉冲在传播过程中的波面畸变。

介绍了用快速电光偏转器实现激光脉冲剂波的原理.用该方法可以轻易获得很大范围以内所需任意宽度的激光脉冲。理论上讨论了激光焦斑、调制小孔大小、扫描速度和激光脉冲宽度的关系;并在实验上用φ0.36的小孔从20 ns的调Q激光脉冲削波,获得了前沿140 ps.脉冲宽度为280 ps的窄脉冲。

用光线追述的方法,导出了电光偏转器的矩阵表达式,是著名的ABCD矩阵的扩展,它包含了电光偏转器的时变项。井用矩阵光学的理论对由电光偏转器对构成的激光脉冲整形系统进行了研究,对实际应用的电光偏转器对参数的一致性、电脉冲的同步精度及光路排布提出了要求。