什么是電光調制器（EOM）？

    電光調制器是一種通過電信號控制光信號的功率、相位或偏振的器件，廣泛應用于光纖通信、激光技術等領域。它的核心原理基于線性電光效應（普克爾斯效應），即外加電場與非線性晶體的折射率變化成正比，從而實現光信號的有效調控。

    1.電光調制器的基本原理

    電光調制器利用外加電場改變晶體的折射率，從而調控光的相位、偏振或振幅。常見的調制器材料包括磷酸二氫鉀（KDP）、鈮酸鋰（LiNbO?）等無機晶體，以及特殊極化聚合物。不同材料適用于不同的功率和頻率需求。

    2.電光調制器的類型

    根據調制方式，電光調制器可分為以下幾種類型：

    相位調制器：通過電場改變激光束的相位延遲，常用于光學諧振器的頻率監控與穩定。

    偏振調制器：通過調整晶體方向或電場方向，改變輸出光的偏振態，常用于抗頻效果。

    振幅調制器：結合普克爾斯單元與偏振片，通過改變偏振態影響透射光強度。

    馬赫曾德爾干涉儀：通過相位調制轉換為幅度調制，廣泛應用于集成光學。

    此外，電光調制器還可作為光開關，通過快速切換實現脈沖選擇或激光腔體轉儲功能。

    3.電光調制器的關鍵屬性

    選擇電光調制器時需綜合考慮以下關鍵屬性：

    孔徑尺寸：需匹配高功率需求，晶體質量和電極幾何形狀影響調制均勻性。

    非線性效應與色散：在超短脈沖應用中需特別注意。

    偏振保持能力：確保調制過程中偏振態的穩定性。

    熱管理：溫度漂移可能導致工作點偏移，需通過自動偏置電壓補償或無熱設計來抵消。

    插入損耗與長期穩定性：抗反射膜質量和光路設計至關重要。

    4.電光調制器的應用場景

    電光調制器廣泛應用于以下領域：

    光通信：實現高速數據傳輸，如激光功率調制。

    激光頻率穩定：用于PoundDreverHall方法等。

    激光器控制：如Q開關與有源鎖模。

    脈沖選擇與再生放大器：用于超短脈沖激光系統。

    5.未來發展趨勢

    隨著材料科學和集成技術的進步，電光調制器的性能將不斷提升，尤其在高速、低功耗和小型化方面。例如，等離子體調制器利用表面等離激元極化激元（SPP）實現高速低功耗操作，展現了獨特的潛力。

    電光調制器作為現代光子技術的核心元件，憑借其快速響應和高精度特性，在光通信、激光技術等領域發揮著重要作用。未來，隨著技術的進一步發展，電光調制器有望在更多前沿應用中實現突破。