电光调造器的道理及范例

电光调制器（EOM）作为光纤链路里必不行少的器件，其性能的好坏严峻影响着体系信号的放射和吸收。

电光调制器是通过电子操纵信号来操纵激光光束的功率、相位和偏振。它通常包罗一个或两个普克尔斯盒，偶然大概还包罗一些别的的光学元件，比方偏振器。下图给出了差别范例的普克尔斯盒。其事情道理是线性电光效应（也称为普克尔斯效应），即电场引起非线性晶体中的折射率改变与场的强度成正比。

可以或许引起相位改变为π的电压称为半波电压（Vπ）。对付一个普克尔斯盒，它的值通常为几百乃至几千伏，是以必要一个很高电压的放大器。

采纳一个符合的电子回路可以在几纳秒内开关云云大的电压，是以EOMs可以用作快速的光开关。在别的情形下，只需较小的电压举行调制就充足了，比方，只必要很小的振幅大概相位调制。

电光调制器的范例：

相位调制器

最简洁的电光调制器为只包罗一个普克尔斯盒的相位调制器，此中电场（通过电极施加到晶体上）转变激光光束进入晶体后的相位耽误。入射光束的偏振状态通常必要与晶体的一个光轴平行，如许光束的偏振态不会产生改变。

有些情形下只必要很小的相位调制（周期性的大概非周期性的）。比方，通常采纳EOM来操纵和稳健光学谐振腔的谐振频率。共振调制器通常用在必要周期性调制的情况，这时只需中等强度的驱动电压就能得到很大的调制深度。偶然调制深度很大，光谱中会孕育发生许多旁瓣（光梳孕育发生器，光梳）。

偏振调制器

依据非线性晶体的范例和指向差别，以及现实电场偏向的差别，相位耽误也与偏振偏向有关。是以普克尔斯盒可以看多电压操纵的波片，它还可以用来调制偏振态。对付线偏振的输入光（通常与晶体轴有45°的夹角），输出光束的偏振态通常为椭偏振，而不是简洁的由本来的线偏振光扭转了必然的角度。

振幅调制器

假如与别的光学元件联合起来，尤其是与偏振器联合后，普克尔斯盒可以用作别的种类的调制。下图中的振幅调制器是使用普克尔斯盒转变偏振态，然后采纳偏振器将偏振态的转变转化成透射光振幅和功率的改变。

光开关也是一种调制器，此中透射为开大概关的状态，而不是渐渐改变的。这种光开关可以用作脉冲拾取器，从一列超短脉冲中选择必然的脉冲，大概在倾腔激光器和正反馈放大器中。

热赔偿装置

假如必要在两偏振偏向之间引入相对相位改变，那么热学影响就会对效果孕育发生影响。是以，电光调制器通常包罗两个立室的普克尔斯盒，如许其相对相移随温度的改变可以相互抵消。也有的布局中包罗四块晶体，具有严厉雷同的长度，抵消了双折射效应和空间游走。另有许多种范例的多晶体设计，取决于采纳的质料和现实必要。

行波调制器

在很高调制带宽的情形下，比方，在GHz范畴内，通常采纳集成光学行波调制器。这里，电子驱动信号孕育发生电磁波（微波）在与光束偏向雷同的电极间流传。抱负情形下，两波的相速率是立室的，是以纵然频率非常高且电极长度对应几个微波波长的情形下，也可以得到充足的调制。

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