電光調(diao)制器(qi)(qi)（EOM）作為光纖鏈路(lu)里(li)必不可少(shao)的器(qi)(qi)件，其性能的優劣嚴重影(ying)響著系統信(xin)號的發射和(he)接收(shou)。

電(dian)光調制(zhi)器是通(tong)過電(dian)子(zi)控制(zhi)信(xin)號來(lai)控制(zhi)激光光束(shu)的(de)(de)功(gong)率(lv)、相位(wei)和偏振。它通(tong)常包含一個(ge)或(huo)兩個(ge)普(pu)克(ke)爾斯盒(he)，有時可能還包含一些其它的(de)(de)光學元(yuan)件(jian)，例如(ru)偏振器。下圖給出(chu)了不同類型的(de)(de)普(pu)克(ke)爾斯盒(he)。其工作原理(li)是線(xian)性電(dian)光效應（也稱為(wei)普(pu)克(ke)爾斯效應），即電(dian)場(chang)引起非(fei)線(xian)性晶體(ti)中的(de)(de)折射率(lv)變化(hua)與場(chang)的(de)(de)強度成正(zheng)比。

能夠引(yin)起相位變化(hua)為(wei)π的電壓(ya)稱為(wei)半波(bo)電壓(ya)（Vπ）。對于(yu)一(yi)個普克(ke)爾斯盒，它的值通(tong)常為(wei)幾百甚至(zhi)幾千伏，因此(ci)需要(yao)一(yi)個很高電壓(ya)的放大(da)器。

采用一個合適的電(dian)子(zi)回路可以(yi)在幾納秒(miao)內(nei)開關如此(ci)大(da)的電(dian)壓，因此(ci)EOMs可以(yi)用作(zuo)快速的光開關。在其它情況(kuang)下，只(zhi)需較小的電(dian)壓進行調(diao)制就(jiu)足(zu)夠了(le)，例如，只(zhi)需要很小的振幅或(huo)者相(xiang)位調(diao)制。

電光調制器的類型：

相位調制器

簡單的(de)(de)電光(guang)(guang)調制(zhi)器(qi)為只包含一個普克(ke)爾斯(si)盒的(de)(de)相位(wei)調制(zhi)器(qi)，其中電場（通過電極施加到晶(jing)體上）改變激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)束(shu)進入(ru)晶(jing)體后的(de)(de)相位(wei)延遲。入(ru)射光(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)偏振狀(zhuang)態通常需要與晶(jing)體的(de)(de)一個光(guang)(guang)軸平行，這樣光(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)偏振態不(bu)會(hui)發生(sheng)變化(hua)。

有些(xie)情況下只需要很小的(de)相位(wei)調(diao)制（周(zhou)期(qi)(qi)性(xing)的(de)或者(zhe)非周(zhou)期(qi)(qi)性(xing)的(de)）。例如，通常采(cai)用(yong)(yong)EOM來控制和(he)穩定光(guang)(guang)學諧(xie)振腔的(de)諧(xie)振頻率。共振調(diao)制器通常用(yong)(yong)在需要周(zhou)期(qi)(qi)性(xing)調(diao)制的(de)情形(xing)，這時只需中等強度的(de)驅動電壓(ya)就能得到(dao)很大的(de)調(diao)制深(shen)度。有時調(diao)制深(shen)度很大，光(guang)(guang)譜中會(hui)產(chan)生很多旁瓣（光(guang)(guang)梳產(chan)生器，光(guang)(guang)梳）。

偏振調制器

根據非線性晶(jing)體的(de)類(lei)型和指(zhi)向(xiang)不(bu)同，以及實際電場方向(xiang)的(de)不(bu)同，相位(wei)延遲也(ye)與偏(pian)(pian)振方向(xiang)有(you)關(guan)。因此(ci)普克爾斯盒可(ke)以看多電壓控制(zhi)的(de)波片，它還可(ke)以用來調制(zhi)偏(pian)(pian)振態(tai)。對(dui)于線偏(pian)(pian)振的(de)輸(shu)入光(guang)（通常與晶(jing)體軸有(you)45°的(de)夾(jia)角），輸(shu)出(chu)光(guang)束的(de)偏(pian)(pian)振態(tai)通常為橢偏(pian)(pian)振，而(er)不(bu)是簡(jian)單的(de)由原來的(de)線偏(pian)(pian)振光(guang)旋(xuan)轉了一定的(de)角度。

振幅調制器

如果與其它光學元件結合起來，尤其是與偏振(zhen)(zhen)器(qi)結合后，普(pu)克爾(er)斯盒可以(yi)用(yong)(yong)作其它種(zhong)類的調(diao)制。下圖中的振(zhen)(zhen)幅(fu)調(diao)制器(qi)是利用(yong)(yong)普(pu)克爾(er)斯盒改(gai)變偏振(zhen)(zhen)態，然后采用(yong)(yong)偏振(zhen)(zhen)器(qi)將偏振(zhen)(zhen)態的改(gai)變轉化成透射光振(zhen)(zhen)幅(fu)和功率的變化。

光(guang)開(kai)關(guan)(guan)也是一(yi)種調制器(qi)(qi)，其(qi)中透射(she)為開(kai)或(huo)者關(guan)(guan)的(de)(de)(de)狀態，而不是逐漸(jian)變化的(de)(de)(de)。這種光(guang)開(kai)關(guan)(guan)可(ke)以用(yong)作脈(mo)沖拾取(qu)器(qi)(qi)，從一(yi)列超短脈(mo)沖中選擇一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)脈(mo)沖，或(huo)者在傾腔激光(guang)器(qi)(qi)和正反(fan)饋放大器(qi)(qi)中。

熱補償裝置

如果(guo)需要(yao)在兩偏振方向之間引(yin)入相對(dui)相位變(bian)化，那么熱學(xue)影響就會(hui)對(dui)結果(guo)產生影響。因此，電(dian)光(guang)調制器(qi)通(tong)常包含(han)兩個匹配的(de)普克爾斯(si)盒(he)，這樣其相對(dui)相移(yi)隨溫度的(de)變(bian)化可以相互抵消。也有的(de)結構中包含(han)四塊晶體，具有嚴格相同的(de)長度，抵消了雙折射效應和(he)空間游走。還有很多種類型的(de)多晶體設計(ji)，取決(jue)于采用的(de)材料和(he)實際需要(yao)。

行波調制器

在(zai)(zai)很(hen)高調(diao)制(zhi)(zhi)帶寬的(de)情(qing)況下，例如，在(zai)(zai)GHz范圍內(nei)，通常采用(yong)集成(cheng)光學行波(bo)調(diao)制(zhi)(zhi)器。這(zhe)里，電(dian)子驅動信號產生電(dian)磁波(bo)（微(wei)波(bo)）在(zai)(zai)與光束方向相(xiang)同的(de)電(dian)極間傳播。理想情(qing)況下，兩波(bo)的(de)相(xiang)速度(du)是匹配的(de)，因此即使頻率非常高且電(dian)極長(chang)度(du)對應幾個(ge)微(wei)波(bo)波(bo)長(chang)的(de)情(qing)況下，也(ye)可以得(de)到足夠的(de)調(diao)制(zhi)(zhi)。

（來(lai)源：網絡，版權(quan)歸(gui)原作者）