基于反射式电光相位调制原理与偏振器、法拉第旋光器结合, 提出了一种用于光纤环形干涉仪的非互易相位调制方案。其结构利用铌酸锂晶体不同切向电光特性, 构成环形干涉仪上顺逆两束可调相位干涉信号, 特别是引入信号能量损耗较小的全反射棱镜, 实现非互易相位调制, 有效降低了相位调制器半波电压。实验测得反射(调制两次)结构相位调制半波电压比透射(调制一次)下降一半, 并用于光纤环形干涉仪调试, 获得检测信号与调制信号相位线性相关, 为下一步原理样机的研制提供可行性参考。

为了克服现有电光器件的缺陷, 选取晶体生长工艺成熟、价格低廉、折射率及电光系数较大的LiNbO3作为电光晶体材料, 研究了沿其光轴方向通光的横向电光效应。加工制作了x切、(xzl)45°切和y切3种不同切型的横向电光调制器, 并对他们的调制性能做了实验分析。研究结果表明, 沿LiNbO3光轴方向通光的横向电光调制有相同的电光参量, 折射率感应主轴的位置与电场方向有关; 3种不同切型的横向体电光调制器的零场泄露均很小, 静态消光比均优于1 000∶1,半波电压实测值与理论值的相对误差不超过1.7％; 相同调制电压下, 它们的调制深度相同, 且调制性能稳定。该项研究可为该类电光调制器件的设计和应用提供参考, 拓展它们在光通信和光学测量领域的应用。

从经典的极化理论出发, 分析了直流电场、低频调制电场和光波电场共同存在时硅材料折射率的变化, 从理论上揭示了场致线性电光效应的物理实质。以近本征硅材料为样品, 采用金属-绝缘体-半导体样品结构, 搭建了由塞纳蒙(Senarmont)补偿器改进成的横向电光调制系统。在硅材料空间电荷区内观测到显著的线性电光调制效应, 系统的半波电压小于170 V, 从实验上直接证实了硅材料中内建电场诱导的场致线性电光效应的存在。此外还观测到由克尔效应引起的二次电光调制信号, 以及由场致光整流效应引起的、随线偏振光的方位角的二倍余弦变化的电信号。实验结果与经典极化理论的预期完全一致, 也间接证实了硅材料中场致线性电光效应的存在。

使用保角变换方法导出了横向电光调制器中双面电极结构的电场和电容的解析表达式,给出了用于PLZT电光陶瓷介质中二次电光效应分析的电场分布的物理图像。通过计算对比表明,双面电极结构电极边缘区域由于过剩双折射引起的强度调制非均匀性较单面电极有所改善。