针对硅基单端推挽调制器的pn结结电容大、调制效率低的问题，设计出一种基于异型掺杂和槽波导结构的硅基调制器。通过槽波导结构和L型掺杂增大了耗尽区与光场相互作用，与传统脊波导相比，在相同调制效率下，槽波导的结电容降低了24%，带宽提高了32%。采用T型轨道的电极实现阻抗和折射率的匹配，4 V偏压下调制带宽达到42 GHz，实现了峰峰值电压V_pp=2 V驱动下70 Gbit/s的OOK信号调制，眼图消光比达5.2 dB。

In this paper, we propose a new fluorescence emission difference microscopy (FED) technique based on polarization modulation. An electro-optical modulator (EOM) is used to switch the excitation beam between the horizontal and vertical polarization states at a high frequency, which leads to solid- and donut-shaped beams after spatial light modulation. Experiment on the fluorescent nanoparticles demonstrates that the proposed method can achieve ～λ∕4 spatial resolution. Using the proposed system, the dynamic imaging of subcellular structures in living cells over time is achieved.In this paper, we propose a new fluorescence emission difference microscopy (FED) technique based on polarization modulation. An electro-optical modulator (EOM) is used to switch the excitation beam between the horizontal and vertical polarization states at a high frequency, which leads to solid- and donut-shaped beams after spatial light modulation. Experiment on the fluorescent nanoparticles demonstrates that the proposed method can achieve ～λ∕4 spatial resolution. Using the proposed system, the dynamic imaging of subcellular structures in living cells over time is achieved.

高线性度电光调制器主要用于解决微波光子系统中电信号到光信号转化时信号非线性失真的问题，微波光子链路的性能会受到电光调制器线性度的影响。本文首先分析了调制器产生非线性的原理，然后从电学域和光学域两方面概述了国内外提高调制器线性度的研究进展，并着重介绍了MZM串/并联法与微环辅助法的原理与研究进展，最后概述了薄膜铌酸锂在高线性度调制器上的应用，并对薄膜铌酸锂高线性度调制器的应用前景进行了展望。

利用COMSOL软件设计了一种基于S型Y分支SOI脊波导的石墨烯M-Z电光调制器, 并对Y分支波导曲率半径、相位臂长度、芯层间距和输入输出直波导长度等结构参数对调制器的影响进行了分析。在此基础上对电光调制器的性能指标进行了计算和优化, 最终设计出了3dB带宽为143GHz、消光比为15.05dB的硅基石墨烯M-Z电光调制器。

为减小传统激光测距方法中复杂电路系统对脉冲计时或相位比较引起的测距误差, 针对偏振调制激光测距技术, 利用电光调制器中晶体折射率随施加电场线性变化的特性, 将待测物体反射的光脉冲调制成时间的函数, 通过所得偏振光两个垂直方向上的光强比值求解待测距离。在研究其测距原理、距离方程及误差分析的基础上, 推得文中测距方法所能达到理论测距精度的表达式,并分析调制过程中正弦、锯齿、指数三种调制函数对测距精度的影响, 在相同距离范围内, 锯齿函数具有更好的适用性, 正弦函数与指数函数的组合函数具有更高的测距精度。进一步分析正弦函数不同波段对测距精度的影响可知, 采用-?仔/6~?仔/6波段调制时其适用性及测距精度都有很大提高。研究结果对提高偏振调制激光测距精度具有重要意义。

基于表面等离子体共振(SPR)技术,设计了一种具有较高调制系数的金属纳米线阵列电光 调制器结构。通过改变驱动电压使反射谱的反射率发生变化,实现电光调制。利用时域有限差 分(FDTD)法对金属纳米线阵列层和缓冲介质层的参数进行优化配置,并研究了其结构参数对反射 谱反射率的影响。结果表明:当金属纳米线直径为34 nm、缓冲介质层厚度为1600 nm时, 电光调制器的模式耦合能力达到最强；随着驱动电压的逐渐增加,反射光谱的全吸收峰出 现明显的右移;通过调节加载在电极上的驱动电压可实现电信号对光信号的电光调制。

为提高偏振荧光图像序列的获取速度,提出利用电光调制器对激发光的偏振方向进行控制并配合相机记录偏振荧光图像的高速偏振荧光显微系统。对激发光路的偏振畸变进行测量和有效补偿,以确保样本平面激发光偏振方向的精确控制。利用巨型单层囊泡样本对实验系统进行测试,结果表明该系统能够以近视频帧率对分子方向信息进行成像,具备监测动态样本分子方向信息的能力。

为提高测温精度和空间分辨率,搭建了基于电光调制器调制探测光脉冲的布里渊光时域反射分布式温度传感系统。分析并验证了电光调制器输出探测光脉冲信号的特性、电信号解调系统中窄带滤波器中心频率以及检波器响应速率对反射测温精度和空间分辨率的影响。结果显示,中心频率为700 MHz的窄带滤波器进行布里渊增益谱扫描时,布里渊光时域反射测温系统可获得高的测温精度；采用响应速率较快的检波器获得的系统空间分辨率较高。在此基础上,采用电光调制器调制脉宽约10 ns的探测光脉冲进行测温实验,在约3 km的传感距离上获得了±1.24 ℃的测温精度和1.217 m的空间分辨率,实现了较高空间分辨率和温度精度的分布式光纤传感测量。该实验可为BOTDR温度传感解调系统中器件参数的选择提供参考。

利用Mach-Zehnder (M-Z)结构的尾纤型铌酸锂(LiNbO3)电光强度调制器作为主动调Q开关元件,采用974nm半导体激光器作为泵浦源,峰值吸收系数为110 dB/m的掺杂铒光纤作为增益介质,实现了1550 nm波长的全光 纤主动调Q激光器。通过电光强度调制器对腔内损耗进行了周期性调制,实现Q开关作用, 获得了稳定的调Q脉冲输出。通过改变泵浦功率和调制频率研究了脉冲宽度和峰值功率的变化 规律,调制频率在50 Hz～88 kHz内调整时可以得到稳定输出脉冲。调制频率为1 kHz时 获得最窄脉冲宽度246 ns, 峰值功率近5 W。