電光調(diào)制的物理基礎是電光效應,即某些晶體在外加電場的...

1、2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1 1 電光調(diào)制的物理基礎是電光效應，即某些晶體電光調(diào)制的物理基礎是電光效應，即某些晶體在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當光波通過此介質(zhì)時，其傳輸特性就受到影響而改光波通過此介質(zhì)時，其傳輸特性就受到影響而改變，這種現(xiàn)象稱為電光效應。變，這種現(xiàn)象稱為電光效應。3.2 電光調(diào)制電光調(diào)制2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2 2利用泡克耳斯效應實現(xiàn)電光調(diào)制可以分為兩種情況。利用泡克耳斯效應實現(xiàn)電光調(diào)制可以分為兩種情況。一、電光強度調(diào)制一、電光強度調(diào)制 一種是施加在晶體

2、上的電場在空間上基本是均勻的但一種是施加在晶體上的電場在空間上基本是均勻的但在時間上是變化的當一束光通過晶體之后，可以使一個在時間上是變化的當一束光通過晶體之后，可以使一個隨時間變化的電信號轉換成光信號，由光波的強度或相位隨時間變化的電信號轉換成光信號，由光波的強度或相位變化來體現(xiàn)要傳遞的信息，這種情況主要應用于光通信、變化來體現(xiàn)要傳遞的信息，這種情況主要應用于光通信、光開關等領域。光開關等領域。 另一種是施加在晶體上的電場在空間上有一定的分布，另一種是施加在晶體上的電場在空間上有一定的分布，形成電場圖像，即隨形成電場圖像，即隨x和和y坐標變化的強度透過率或相位分坐標變化的強度透過率或相位分布

3、，但在時間上不變或者緩慢變化，從而對通過的光波進布，但在時間上不變或者緩慢變化，從而對通過的光波進行調(diào)制。行調(diào)制。2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 3 31. 縱向電光調(diào)制縱向電光調(diào)制（通光方向與電場方向一致通光方向與電場方向一致） 電光晶體(KDP)置于兩個成正交的偏振器之間，其中起偏器P1的偏振方向平行于電光晶體的x軸，檢偏器P2的偏振方向平行于y軸，當沿晶體z軸方向加電場后，它們將旋轉45o變?yōu)楦袘鬏Sx,y。因此，沿z軸入射的光束經(jīng)起偏器變?yōu)槠叫杏趚軸的線偏振光，進入晶體后(z=0)被分解為沿x和y方向的兩個分量，兩個振幅(等于入射光振幅的1/ ）和相位都相等

4、分別為：入射光入射光P1Iixyzx y P2Io調(diào)制光調(diào)制光VL起偏器起偏器 /4波片波片檢偏器檢偏器 縱向電光強度調(diào)制縱向電光強度調(diào)制2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 4 4或采用復數(shù)表示，或采用復數(shù)表示， 即即當光通過長度為當光通過長度為L的晶體后，由于電光效應，的晶體后，由于電光效應，E x和和E y二分量間就產(chǎn)生了一個相位差二分量間就產(chǎn)生了一個相位差 ，則，則 (3.2-28)由于光強正比于電場的平方，因此，入射光強度為由于光強正比于電場的平方，因此，入射光強度為 tAEtAEcycxcos0cos0 tiAEtiAEcycxexp0exp0 iALEALE

5、yxexp2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 5 5yYxX45o45o后一步考慮了后一步考慮了(3.2-19)式和式和(3. 2-20)式的關系。式的關系。(3.2-29)與之相應的輸出光強為：與之相應的輸出光強為： (3.2-30)將出射光強與入射光強相比將出射光強與入射光強相比(3.2-29)公式公式/ (3.2-28)公式公式得：得： ,2cosixixeex2cos12sinxx注意公式：注意公式：2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 6 6)192 . 3( V2 E26330z6330nLnyxnn(3.2-30)式中的式中的T稱為調(diào)

6、制器的透過率。根據(jù)上述關稱為調(diào)制器的透過率。根據(jù)上述關系可以畫出光強調(diào)制特性曲線。系可以畫出光強調(diào)制特性曲線。在一般情況下，調(diào)在一般情況下，調(diào)制器的輸出特性與外加電壓的關系是非線性的制器的輸出特性與外加電壓的關系是非線性的。)202.3(26330063302ncnV V和和V/2 是一回事。是一回事。2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 7 7若調(diào)制器工作在非線性部分若調(diào)制器工作在非線性部分,則調(diào)制光將發(fā)生畸變。為了獲得線則調(diào)制光將發(fā)生畸變。為了獲得線性調(diào)制，可以通過引入一個固定的性調(diào)制，可以通過引入一個固定的 /2相位延遲，使調(diào)制器的相位延遲，使調(diào)制器的電壓偏置在電壓

7、偏置在T50的工作點上。常用的辦法有兩種：的工作點上。常用的辦法有兩種：電調(diào)制特性曲線電調(diào)制特性曲線50100透 過率(%)0透射光強時間電壓調(diào)制電壓VV/22021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 8 8 m = Vm/V （相當于（相當于3.2-30式中的式中的 ）是相應于外加調(diào)制）是相應于外加調(diào)制信號信號vm的相位延遲。其中的相位延遲。其中Vm sinmt 是外加調(diào)制信號電壓。是外加調(diào)制信號電壓。其一，除了施加信號電壓之外，再附加一個其一，除了施加信號電壓之外，再附加一個 V/4 的固定偏壓，的固定偏壓，但會增加電路的復雜性，且工作點的穩(wěn)定性也差。但會增加電路的復雜性，

8、且工作點的穩(wěn)定性也差。其二，在光路上插入一個其二，在光路上插入一個14波片波片(3.2-5圖圖)其快慢軸與晶體其快慢軸與晶體主軸主軸x成成45o 角，使角，使E x和和E y二分量間產(chǎn)生二分量間產(chǎn)生 /2 的固定相位差。的固定相位差。(3.2-30)式中的總相位差式中的總相位差2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 9 9因此，調(diào)制的透過率可表示為因此，調(diào)制的透過率可表示為利用貝塞爾函數(shù)恒等式將上式利用貝塞爾函數(shù)恒等式將上式（3.2-31)（3.2-32)由此可見，輸出的調(diào)制光中含有高次詣波分量，使由此可見，輸出的調(diào)制光中含有高次詣波分量，使調(diào)制光發(fā)生畸變。為了獲得線性調(diào)制

9、，必須將高次調(diào)制光發(fā)生畸變。為了獲得線性調(diào)制，必須將高次展開，得展開，得2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1010若取若取 1rad， 則則J1 (1)=0.44, J3(1)=0.02, 所以所以I3 /I 1 =0.045，即三次諧波為基波的，即三次諧波為基波的4.5%。在這個范圍內(nèi)可以。在這個范圍內(nèi)可以獲得近似線性調(diào)制，因而取獲得近似線性調(diào)制，因而取 諧波控制在允許的范圍內(nèi)。設基頻波和高次諧波的幅諧波控制在允許的范圍內(nèi)。設基頻波和高次諧波的幅值分別為值分別為I1和和I2n+1, 則高次諧波與基頻波成分的比值為則高次諧波與基頻波成分的比值為(3.2-33)作為線性

10、調(diào)制的判據(jù)。作為線性調(diào)制的判據(jù)。 此時此時 代入（代入（3.2-32)式得式得 (3.2-34)(3.2-35)2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1111 sin( m sinmt) 的的 m 若遠遠小于若遠遠小于1， 則則: 為了獲得線性調(diào)制，要求調(diào)制信號不宜過大為了獲得線性調(diào)制，要求調(diào)制信號不宜過大(小信號調(diào)制小信號調(diào)制)，那，那么輸出的光強調(diào)制波就是調(diào)制信號么輸出的光強調(diào)制波就是調(diào)制信號V=Vm sinmt 的線性復現(xiàn)。如的線性復現(xiàn)。如果果 m 1rad的條件不能滿足的條件不能滿足(大信號調(diào)制大信號調(diào)制)，則光強調(diào)制波就要，則光強調(diào)制波就要發(fā)生畸變。發(fā)生畸變。

11、縱向電光調(diào)制器具有縱向電光調(diào)制器具有結構簡單、工作穩(wěn)定、不存在自然雙折結構簡單、工作穩(wěn)定、不存在自然雙折射的影響射的影響等優(yōu)點。其缺點是等優(yōu)點。其缺點是半波電壓太高，特別在調(diào)制頻率較半波電壓太高，特別在調(diào)制頻率較高時，功率損耗比較大高時，功率損耗比較大。2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1212橫向電光效應可以分為三種不同的運用方式：橫向電光效應可以分為三種不同的運用方式： (1)沿沿z軸方向加電場，通光方向垂直于軸方向加電場，通光方向垂直于z軸，并軸，并與與x或或y 袖成袖成45o夾角夾角(晶體為晶體為45o-z切割切割)。 (2)沿沿x方向加電場方向加電場(即電場

12、方向垂直于即電場方向垂直于x光袖光袖)，通，通光方向垂宜于光方向垂宜于x鈾，并與鈾，并與z軸成軸成45o 夾角夾角(晶體為晶體為45o -x切割切割)。 (3)沿沿y軸方向加電場，通光方向垂直于軸方向加電場，通光方向垂直于y軸，并軸，并與與z軸成軸成45o夾角夾角(晶體為晶體為45o -y切割）。切割）。 2橫向電光調(diào)制（通光方向與電場方向垂直）2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1313因為外加電場是沿因為外加電場是沿z軸方向，因此和縱向運用時一樣，軸方向，因此和縱向運用時一樣，Ex=Ey=0, Ez=E，晶體的主軸，晶體的主軸 x, y 旋轉旋轉45o 至至 x，y

13、，相應的三，相應的三個主折射率如前面?zhèn)€主折射率如前面(3.2-17)式所示式所示:2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1414通光方向與通光方向與z軸相垂直，并沿著軸相垂直，并沿著y方向入射方向入射(入射光偏振方向入射光偏振方向與與z袖成袖成450角角)，進入晶體后將分解為沿，進入晶體后將分解為沿x和和z方向振動的兩方向振動的兩個分量，其折射率分別為個分量，其折射率分別為nx和和nz；苦通光方向的晶體長度；苦通光方向的晶體長度為為L，厚度，厚度(兩電極間距離兩電極間距離)為為d，外加電壓，外加電壓VEzd，則從晶體，則從晶體出射兩光波的相位差出射兩光波的相位差ezzyz

14、xnnEnnnEnnn63300633002121(3.2-36)2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1515 由此可知，由此可知，KDP晶體的晶體的63 橫向電光效應使光波通過晶體橫向電光效應使光波通過晶體后的相位差包括兩項：后的相位差包括兩項：第一項是與外加電場無關的晶體本身的第一項是與外加電場無關的晶體本身的自然雙折射自然雙折射引起的引起的相位延遲，這一項對調(diào)制器的工作沒有什么貢獻，而且當相位延遲，這一項對調(diào)制器的工作沒有什么貢獻，而且當晶體溫度變化時，還會帶來不利的影響，因此應設法消除晶體溫度變化時，還會帶來不利的影響，因此應設法消除(補償補償)掉；掉；第二項是

15、外加電場作用產(chǎn)生的相位延遲，它與外加電壓第二項是外加電場作用產(chǎn)生的相位延遲，它與外加電壓V和和晶體的尺寸晶體的尺寸(L/d)有關，若適當?shù)剡x擇晶體尺寸，則可以降有關，若適當?shù)剡x擇晶體尺寸，則可以降低其半波電壓。低其半波電壓。2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1616 KDP晶體橫向電光調(diào)制的主要缺點是存在自然雙折射晶體橫向電光調(diào)制的主要缺點是存在自然雙折射引起的相位延遲，這意味著在沒有外加電場時，通過晶體的引起的相位延遲，這意味著在沒有外加電場時，通過晶體的線偏振光的兩偏振分量之間就有相位差存在，當晶體因溫度線偏振光的兩偏振分量之間就有相位差存在，當晶體因溫度變化而引

16、起折射率變化而引起折射率n0和和ne的變化時，兩光波的相位差發(fā)生漂的變化時，兩光波的相位差發(fā)生漂移。移。 在在KDP晶體橫向調(diào)制器中，自然雙折射的影響會導致調(diào)晶體橫向調(diào)制器中，自然雙折射的影響會導致調(diào)制光發(fā)生畸變。甚至使調(diào)制器不能工作。所以，在實際應用制光發(fā)生畸變。甚至使調(diào)制器不能工作。所以，在實際應用中，除了盡量采取一些措施中，除了盡量采取一些措施(如散熱、恒溫等如散熱、恒溫等)以減小晶體溫以減小晶體溫度的漂移之外，主要是采用一種度的漂移之外，主要是采用一種“組合調(diào)制器組合調(diào)制器”的結構予以的結構予以襯償。常用的補償方法有兩種：一種方法是，將兩塊幾何尺襯償。常用的補償方法有兩種：一種方法是，

17、將兩塊幾何尺寸幾乎完全相同的晶體的光相互成寸幾乎完全相同的晶體的光相互成90o串接排列，串接排列，2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1717即一塊晶體的即一塊晶體的y和和z軸分別與另一塊晶體軸分別與另一塊晶體的的z軸和軸和y軸平行軸平行(見圖見圖a）。另一種方法）。另一種方法是，兩塊晶體的是，兩塊晶體的z軸和軸和y軸互相反向平行軸互相反向平行排列排列,中間放置一塊中間放置一塊12 波片波片(見圖見圖b)。這兩種方法的補償原理是相同的。外電這兩種方法的補償原理是相同的。外電場沿場沿z軸軸(光軸光軸)方向，但在兩塊晶體中電方向，但在兩塊晶體中電場相對于光軸反向，場相對于光

18、軸反向，當線偏振光沿當線偏振光沿x軸方向入射第一塊晶體時，電矢量分解為沿軸方向入射第一塊晶體時，電矢量分解為沿z方方向向e1光和沿光和沿y方向的方向的o1光兩個分量，當它們經(jīng)過第一塊晶體之后，光兩個分量，當它們經(jīng)過第一塊晶體之后，兩束光的相位差兩束光的相位差 2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 18182021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 1919因此，若兩塊晶體的尺寸、性能及受外界影響完全相同，則自因此，若兩塊晶體的尺寸、性能及受外界影響完全相同，則自然雙折射的影響即可得到補償。然雙折射的影響即可得到補償。經(jīng)過經(jīng)過1/2波片后，兩束光的偏振方向各

19、旋轉波片后，兩束光的偏振方向各旋轉90。，經(jīng)過第二塊晶，經(jīng)過第二塊晶體后，原來的體后，原來的e1光變成了光變成了o2 光，光， o1光變成光變成e2光，則它們經(jīng)過第二光，則它們經(jīng)過第二塊晶體后，其相位差塊晶體后，其相位差于是，通過兩塊晶體之后的總相位差于是，通過兩塊晶體之后的總相位差(3.2-37)2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2020其中括號內(nèi)的就是縱向電光效應的半被電壓，所以其中括號內(nèi)的就是縱向電光效應的半被電壓，所以 可見，橫向半波電壓是縱向半波電壓的可見，橫向半波電壓是縱向半波電壓的d/L倍。減小倍。減小d，增加，增加長度長度L可以降低半波電壓。但是這種方

20、法必須用兩塊晶體，所可以降低半波電壓。但是這種方法必須用兩塊晶體，所以結構復雜，而且其尺寸加工要求極高。以結構復雜，而且其尺寸加工要求極高。根據(jù)根據(jù)(3.2-37)式，當式，當 時，半波電壓為時，半波電壓為 2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2121由起偏器和電光晶體組成。由起偏器和電光晶體組成。起偏器的偏振方向平行于起偏器的偏振方向平行于晶體的感應主軸晶體的感應主軸x(或或y)，此時入射晶體的線偏振光此時入射晶體的線偏振光不再分解成沿不再分解成沿x、y兩個兩個分量，而是沿著分量，而是沿著x(或或y)軸一個方向偏振，故外電軸一個方向偏振，故外電場不改變出射光的偏振狀場

21、不改變出射光的偏振狀態(tài)，僅改變其相位，相位態(tài)，僅改變其相位，相位的變化為的變化為 (3.2-38)二、電光相位調(diào)制二、電光相位調(diào)制入射光入射光偏振器偏振器調(diào)制光調(diào)制光VLx y z 電光相位調(diào)制原理圖電光相位調(diào)制原理圖2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2222這里的這里的 因為光波只沿因為光波只沿x方向偏振，相應的折射率為方向偏振，相應的折射率為 。若若 外加電場是外加電場是 , 在晶體入射面在晶體入射面(z0)處的光場處的光場 ，則輸出光場，則輸出光場(zL處處)就變?yōu)榫妥優(yōu)槁匀ナ街邢嘟堑某?shù)項，因為它對調(diào)制效果沒有影響，則上式寫成略去式中相角的常數(shù)項，因為它對調(diào)制

22、效果沒有影響，則上式寫成 (3.2-39)式中式中 稱為相位調(diào)制系數(shù)。利用貝塞稱為相位調(diào)制系數(shù)。利用貝塞爾函數(shù)展開上式，便得到爾函數(shù)展開上式，便得到(3.1-12)式的形式。式的形式。2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2323渡越時間：渡越時間： 激光通過長度為激光通過長度為L的晶體所需時間。的晶體所需時間。 對電光調(diào)制器來說，總是希望獲得高的調(diào)制效率及滿足要求的對電光調(diào)制器來說，總是希望獲得高的調(diào)制效率及滿足要求的調(diào)制帶寬。調(diào)制帶寬。 前面對電光調(diào)制的分析，均認為調(diào)制信號頻率遠遠低于光波頻前面對電光調(diào)制的分析，均認為調(diào)制信號頻率遠遠低于光波頻率率(也就是調(diào)制信號波長

23、遠遠大于光波波長也就是調(diào)制信號波長遠遠大于光波波長)，并且入遠大于晶體的，并且入遠大于晶體的長度長度L，因而在光波通過晶體，因而在光波通過晶體L的渡越時間的渡越時間 內(nèi)，調(diào)制信號內(nèi)，調(diào)制信號電場在晶體各處的分布是均勻的，則光波在各部位所獲得的相位延電場在晶體各處的分布是均勻的，則光波在各部位所獲得的相位延遲也都相同，即光波在任一時刻不會受到不同強度或反向的調(diào)制電遲也都相同，即光波在任一時刻不會受到不同強度或反向的調(diào)制電場的作用。在這種情況下，裝有電極的調(diào)制晶體可以等效為一個電場的作用。在這種情況下，裝有電極的調(diào)制晶體可以等效為一個電容即可以看成是電路中的一個集總元件，通常稱為集總參量調(diào)制容即可

24、以看成是電路中的一個集總元件，通常稱為集總參量調(diào)制器。集總參量調(diào)制器的頗率特性主要受外電路參數(shù)的影響。器。集總參量調(diào)制器的頗率特性主要受外電路參數(shù)的影響。)/(ncLd)/(ncLd三、電光調(diào)制器的電學性能三、電光調(diào)制器的電學性能2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2424調(diào)制帶寬：調(diào)制信號占據(jù)的頻帶的寬度。調(diào)制帶寬：調(diào)制信號占據(jù)的頻帶的寬度。 調(diào)制信號頻率高時大部分電壓降在電源內(nèi)阻上，致使晶體無法調(diào)制信號頻率高時大部分電壓降在電源內(nèi)阻上，致使晶體無法工作。若要調(diào)制信號在較高頻狀況下工作時（實現(xiàn)阻抗匹配必須在工作。若要調(diào)制信號在較高頻狀況下工作時（實現(xiàn)阻抗匹配必須在晶體

25、兩端并聯(lián)一電感和分流電阻）其頻帶寬度就要受到約束：晶體兩端并聯(lián)一電感和分流電阻）其頻帶寬度就要受到約束： 當調(diào)制頻率與諧振頻率相同時電壓全降在晶體上。當調(diào)制頻率與諧振頻率相同時電壓全降在晶體上。1外電路對調(diào)制帶寬的限制外電路對調(diào)制帶寬的限制VsRsReRC0V電光調(diào)制器的等效電路圖電光調(diào)制器的等效電路圖VsRsRLL 調(diào)制器的并聯(lián)諧振回路調(diào)制器的并聯(lián)諧振回路C0電光晶體電光晶體2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2525體調(diào)制器：上面講述過的都是此類。體積大的分離器件，而體調(diào)制器：上面講述過的都是此類。體積大的分離器件，而且整個晶體都受到外界電場的作用。且整個晶體都受到

26、外界電場的作用。集成光學就是利用光波導把光波限制在微米量級波導集成光學就是利用光波導把光波限制在微米量級波導區(qū)中沿一定方向傳播的特性，來實現(xiàn)光學器件的平面化和區(qū)中沿一定方向傳播的特性，來實現(xiàn)光學器件的平面化和光學系統(tǒng)集成化。具體地說，就是把激光器、調(diào)制器、探光學系統(tǒng)集成化。具體地說，就是把激光器、調(diào)制器、探測器等有源器件測器等有源器件“集成集成”在同一襯底上，并通過波導、耦在同一襯底上，并通過波導、耦合器等無源器件連結起來構成一個完整的微型光學系統(tǒng)。合器等無源器件連結起來構成一個完整的微型光學系統(tǒng)。 介質(zhì)光波導則是集成光學技術的基本組成部件，它主介質(zhì)光波導則是集成光學技術的基本組成部件，它主要

27、可分為平面波導和矩形波導兩類，要可分為平面波導和矩形波導兩類，而平面波導又分為平板波導和漸變折射率波導兩種。而平面波導又分為平板波導和漸變折射率波導兩種。平板波導是集成光路中結構最簡單最常用的波導，它的結平板波導是集成光路中結構最簡單最常用的波導，它的結構如圖。構如圖。 四、電光波導調(diào)制器（一般了解）四、電光波導調(diào)制器（一般了解）2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 2626光波導調(diào)制器的電光、聲光等物理效應對光參數(shù)的控制過程光波導調(diào)制器的電光、聲光等物理效應對光參數(shù)的控制過程, 有與體調(diào)制器相同的一面，即能使介質(zhì)的介電張量產(chǎn)生微小的變有與體調(diào)制器相同的一面，即能使介質(zhì)的

28、介電張量產(chǎn)生微小的變化化(即折射率變化即折射率變化)，從而使兩傳播模間有一相位差；但由于外場的，從而使兩傳播模間有一相位差；但由于外場的作用會導致波導中本征模作用會導致波導中本征模(如如TE模和模和TM模模) （即（即Transversal Electric Field, Transversal Magnetic Field）傳播特性的變化以及）傳播特性的變化以及兩不同模式之間的耦合轉換兩不同模式之間的耦合轉換(稱為模耦合調(diào)制稱為模耦合調(diào)制)，因此，光波導調(diào)制，因此，光波導調(diào)制器的基本特性可用介質(zhì)光波導耦合模理論來描述。器的基本特性可用介質(zhì)光波導耦合模理論來描述。x(a)z(c)y(b)l電極

29、電極LiNbO3襯底襯底 +y(b)z(c)電極電極LiNbO3襯底襯底光波導光波導電力線電力線 LiNbO3電光波導相位調(diào)制器結構示意圖電光波導相位調(diào)制器結構示意圖光波導調(diào)制器2021-12-172021-12-17 共共2929頁頁 27271. 電光波導調(diào)制器的調(diào)制原理電光波導調(diào)制器的調(diào)制原理 電光波導調(diào)制器實現(xiàn)調(diào)制的物理基礎是晶體介質(zhì)的泡克耳斯電光波導調(diào)制器實現(xiàn)調(diào)制的物理基礎是晶體介質(zhì)的泡克耳斯效應。當波導上加電場時，產(chǎn)生介電張量效應。當波導上加電場時，產(chǎn)生介電張量 (折射率折射率)的微小變的微小變化，將引起波導中本征模傳播的變化或不同模式之間功率的耦化，將引起波導中本征模傳播的變化或

30、不同模式之間功率的耦合轉換。在波導坐標系中，電場引起介電張量變化的各個元素合轉換。在波導坐標系中，電場引起介電張量變化的各個元素 與不同模之間的耦合具有一一對應關系，如果只含有對角線介與不同模之間的耦合具有一一對應關系，如果只含有對角線介電張量元素電張量元素 ，則會引起，則會引起TE模之間或模之間或TM棋之間的自棋之間的自耦合，即只改變其各自的相位，從而產(chǎn)生相對相位延遲，這種耦合，即只改變其各自的相位，從而產(chǎn)生相對相位延遲，這種情況與體電光相位調(diào)制相似。但是，如果波導坐標系中，介電情況與體電光相位調(diào)制相似。但是，如果波導坐標系中，介電張量的變化含有非對角線張量元素張量的變化含有非對角線張量元素 , 則將引起則將引起TE模和模和TM模之間的互耦合，就會導致模式間功率的轉換，即一個輸入模模之間的互耦合，就