電光調(diào)制器強(qiáng)度調(diào)制器相位調(diào)制器EOM原理

1、電光調(diào)制器強(qiáng)度調(diào)制器相位調(diào)制器EOM原理目錄 EOMEOM的定義的定義 電光調(diào)制的分類電光調(diào)制的分類 EOM的種類及應(yīng)用 EOM的工作原理 EOM的特性參數(shù) EOM的操作方法 EOM在本次試驗中的作用EOM的定義 EOM，全稱Electrooptic Modulator，即電光調(diào)制器，利用電光效應(yīng)工作的光調(diào)制器。將信息加載于激光的過程稱之為調(diào)制,完成這一過程的裝置稱為調(diào)制器,其中激光稱為載波；起控制作用的低頻信息稱為調(diào)制信號。電光調(diào)制屬于外調(diào)制，即在激光器外的光路中進(jìn)行調(diào)制。目前光通信領(lǐng)域所用的電光調(diào)制器大多是鈮酸鋰材料做的光波導(dǎo)強(qiáng)度調(diào)制器。電光調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)可以分為電光調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)

2、可以分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相及強(qiáng)度調(diào)調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相及強(qiáng)度調(diào)制等制等。振幅調(diào)制振幅調(diào)制振幅調(diào)制就是使載波的振幅隨著調(diào)制信號的規(guī)律而變化的振蕩，振幅調(diào)制就是使載波的振幅隨著調(diào)制信號的規(guī)律而變化的振蕩，簡稱調(diào)幅簡稱調(diào)幅。設(shè)激光載波的電場強(qiáng)度為：設(shè)激光載波的電場強(qiáng)度為：( )cos()cccce tAt如果調(diào)制信號是一個時間的余弦函數(shù)，即：如果調(diào)制信號是一個時間的余弦函數(shù)，即： ( )cosmma tAt其中其中 Am 和和 m m 分別是調(diào)制信號的振幅和角頻率，當(dāng)進(jìn)行激光振幅分別是調(diào)制信號的振幅和角頻率，當(dāng)進(jìn)行激光振幅調(diào)制之后，激光振幅調(diào)制之后，激光振幅 Ac 不再是常量，而是與調(diào)制信號成正比。不再是

3、常量，而是與調(diào)制信號成正比。電光調(diào)制的分類)cos(cos1)(ccmacttmAte其調(diào)幅波的表達(dá)式為：其調(diào)幅波的表達(dá)式為： 利用三角公式：利用三角公式： )cos()cos(21coscos得：得：cmccacmccaccctAmtAmtAte)(cos2)(cos2)cos()(式中，式中， 稱為調(diào)幅系數(shù)。可見調(diào)幅波的頻譜是由三稱為調(diào)幅系數(shù)。可見調(diào)幅波的頻譜是由三個頻率成分組成的，其中，第一項是載頻分量，第二、三項個頻率成分組成的，其中，第一項是載頻分量，第二、三項是因調(diào)制而產(chǎn)生的新分量，稱為邊頻分量是因調(diào)制而產(chǎn)生的新分量，稱為邊頻分量 。cmaAAm 調(diào)調(diào)幅幅波波頻頻譜譜2caAmmc

4、cmcm22caAmcA 調(diào)頻或調(diào)相就是光載波的頻率或相位隨著調(diào)制信號的變調(diào)頻或調(diào)相就是光載波的頻率或相位隨著調(diào)制信號的變化規(guī)律而改變的振蕩。因為這兩種調(diào)制波都表現(xiàn)為總相角化規(guī)律而改變的振蕩。因為這兩種調(diào)制波都表現(xiàn)為總相角 (t) 的變化，因此統(tǒng)稱為的變化，因此統(tǒng)稱為角度調(diào)制角度調(diào)制。 ( )( )( )ccfttk a t)cos()(cccctAte中的角頻率中的角頻率c 不再是常數(shù)，而是隨調(diào)制信號而變化，即：不再是常數(shù)，而是隨調(diào)制信號而變化，即： 對于調(diào)頻而言，就是式對于調(diào)頻而言，就是式頻率調(diào)制和相位調(diào)制頻率調(diào)制和相位調(diào)制調(diào)頻和調(diào)相調(diào)頻和調(diào)相若調(diào)制信號仍是一個余弦函數(shù)，則調(diào)頻波的總相角為

5、：若調(diào)制信號仍是一個余弦函數(shù)，則調(diào)頻波的總相角為： ( )( )( )( )(cos)sinccfccfccfmmccfmctt dtk a tdttk a t dttkAt dttmt其中其中 稱為調(diào)頻系數(shù)，稱為調(diào)頻系數(shù)，kf 稱為比例系數(shù)。稱為比例系數(shù)。mmmffAkm則調(diào)制波的表達(dá)式為：則調(diào)制波的表達(dá)式為： ( )cos(sin)ccfmce tAtmt 同樣，相位調(diào)制就是相位角不再是常數(shù)，而是隨調(diào)制信同樣，相位調(diào)制就是相位角不再是常數(shù)，而是隨調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化，調(diào)相波的總相角為：號的變化規(guī)律而變化，調(diào)相波的總相角為： 式中，式中， 稱為調(diào)相系數(shù)。稱為調(diào)相系數(shù)。mAkmtAktta

6、kttmmcccccos)()()coscos()(cmcctmtAte則調(diào)相波的表達(dá)式為：則調(diào)相波的表達(dá)式為： 調(diào)頻和調(diào)相波的頻譜。由于調(diào)頻和調(diào)相實質(zhì)上最終都是調(diào)制總調(diào)頻和調(diào)相波的頻譜。由于調(diào)頻和調(diào)相實質(zhì)上最終都是調(diào)制總相角，因此可寫成統(tǒng)一的形式相角，因此可寫成統(tǒng)一的形式 cmcctmtAtesincos)(利用利用 三角公式展開，得：三角公式展開，得：sinsincoscos)cos()sinsin(sin()sincos(cos()()tmttmtAtemccmccc將式中將式中 兩項按貝塞爾函數(shù)展開：兩項按貝塞爾函數(shù)展開：)sinsin()sincos(tmtmmm和02cos(sin

7、)()2()cos(2)1mnmmtJmJmntn112) 12(sin)(2)sinsin(nmnmtnmJtm知道了調(diào)制系數(shù)知道了調(diào)制系數(shù)m，就可得各階貝塞爾函數(shù)的值。，就可得各階貝塞爾函數(shù)的值。將以上兩式代入利用三角函數(shù)關(guān)系式：將以上兩式代入利用三角函數(shù)關(guān)系式： )cos()cos(21sinsin)cos()cos(21coscoscmcncmcncccccmccmccmccmcccctnntnmJAtmJAtmJtmJtmJtmJtmJAte)(1cos) 1()cos()()cos()()2(cos)()2(cos)()(cos)()(cos)()cos()()(022110可得：

8、可得：可見，在單頻正弦波調(diào)制時，其角度調(diào)制波的頻譜是由光載頻與可見，在單頻正弦波調(diào)制時，其角度調(diào)制波的頻譜是由光載頻與在它兩邊對稱分布的無窮多對邊頻所組成的。各邊頻之間的頻率在它兩邊對稱分布的無窮多對邊頻所組成的。各邊頻之間的頻率間隔是間隔是 , 各邊頻幅度的大小各邊頻幅度的大小 由貝塞爾函數(shù)決定。由貝塞爾函數(shù)決定。 m)(mJn0.770.440.110.02m6mc 角度調(diào)制波的頻譜角度調(diào)制波的頻譜1fm如下圖是如下圖是m=1時的角度調(diào)制波的頻譜。時的角度調(diào)制波的頻譜。顯然顯然, 若調(diào)制信號不是單頻正弦波若調(diào)制信號不是單頻正弦波, 則其頻譜將更加復(fù)雜。另外，則其頻譜將更加復(fù)雜。另外，當(dāng)角度

9、調(diào)制系數(shù)較?。串?dāng)角度調(diào)制系數(shù)較?。磎1）時，其頻譜與調(diào)幅波有著相同的）時，其頻譜與調(diào)幅波有著相同的形式。形式。 強(qiáng)度調(diào)制是光載波的強(qiáng)度強(qiáng)度調(diào)制是光載波的強(qiáng)度(光強(qiáng)光強(qiáng))隨調(diào)制信號規(guī)律而變化的激隨調(diào)制信號規(guī)律而變化的激光振蕩光振蕩。 激光調(diào)制通常多采用強(qiáng)度調(diào)制形式，這是因為接收器激光調(diào)制通常多采用強(qiáng)度調(diào)制形式，這是因為接收器(探測探測器器)一般都是直接地響應(yīng)其所接收的光強(qiáng)度變化的緣故。一般都是直接地響應(yīng)其所接收的光強(qiáng)度變化的緣故。 激光的光強(qiáng)度定義為光波電場的平方，其表達(dá)式為激光的光強(qiáng)度定義為光波電場的平方，其表達(dá)式為(光波電光波電場強(qiáng)度有效值的平方場強(qiáng)度有效值的平方): 222( )( )

10、cos ()cccI te tAt 強(qiáng)度調(diào)制強(qiáng)度調(diào)制于是，強(qiáng)度調(diào)制的光強(qiáng)表達(dá)式可寫為于是，強(qiáng)度調(diào)制的光強(qiáng)表達(dá)式可寫為 :)(cos)(12)(22ccpcttakAtI式中，式中， 為比例系數(shù)。設(shè)調(diào)制信號是單頻余弦波為比例系數(shù)。設(shè)調(diào)制信號是單頻余弦波pk)cos()(tAtamm將其代入上式將其代入上式, 并令并令 pmpmAk(稱為強(qiáng)度調(diào)制系數(shù)稱為強(qiáng)度調(diào)制系數(shù))(coscos12)(22ccmpcttmAtIm光強(qiáng)調(diào)制波的頻譜可用前面所述類似的方法求得，但其結(jié)果光強(qiáng)調(diào)制波的頻譜可用前面所述類似的方法求得，但其結(jié)果與調(diào)幅波的頻譜略有不同，其頻譜分布除了載頻及對稱分布與調(diào)幅波的頻譜略有不同，其頻

11、譜分布除了載頻及對稱分布的兩邊頻之外，還有低頻的兩邊頻之外，還有低頻 和直流分量。和直流分量。t( )I t載波調(diào)制信號強(qiáng)度調(diào)制強(qiáng)度調(diào)制 脈沖調(diào)制脈沖調(diào)制 以上幾種調(diào)制形式所得到的調(diào)制波都是一種以上幾種調(diào)制形式所得到的調(diào)制波都是一種連續(xù)振蕩的連續(xù)振蕩的波波, 稱為稱為模擬式調(diào)制模擬式調(diào)制。另外。另外, 在目前的光通信中還廣泛采用一在目前的光通信中還廣泛采用一種在種在不連續(xù)狀態(tài)不連續(xù)狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)制的下進(jìn)行調(diào)制的脈沖調(diào)制和數(shù)字式調(diào)制脈沖調(diào)制和數(shù)字式調(diào)制(也稱為也稱為脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制)。它們一般是先進(jìn)行電調(diào)制（模擬脈沖調(diào)制或。它們一般是先進(jìn)行電調(diào)制（模擬脈沖調(diào)制或數(shù)字脈沖調(diào)制）數(shù)字脈沖調(diào)制）

12、, 再對光載波進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制。再對光載波進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制。 周期脈沖序列載波周期脈沖序列載波 脈沖調(diào)制是用一種間歇的周期性脈沖序列作為載波，這脈沖調(diào)制是用一種間歇的周期性脈沖序列作為載波，這種載波的某一參量按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)制方法。即先用種載波的某一參量按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)制方法。即先用模擬調(diào)制信號對一電脈沖序列的某參量模擬調(diào)制信號對一電脈沖序列的某參量(幅度、寬度、頻率、幅度、寬度、頻率、位置等位置等)進(jìn)行電調(diào)制，使之按調(diào)制信號規(guī)律變化進(jìn)行電調(diào)制，使之按調(diào)制信號規(guī)律變化, 成為已調(diào)脈成為已調(diào)脈沖序列沖序列, 然后再用這已調(diào)電脈沖序列對光載波進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制然后再用這已調(diào)電脈沖序列對光載波進(jìn)行

13、強(qiáng)度調(diào)制, 就可以得到相應(yīng)變化的光脈沖序列。就可以得到相應(yīng)變化的光脈沖序列。周期脈沖序列載波周期脈沖序列載波(a)調(diào)制信號調(diào)制信號(b)脈沖幅度調(diào)制脈沖幅度調(diào)制(c)脈沖寬度調(diào)制脈沖寬度調(diào)制(d)脈沖頻率調(diào)制脈沖頻率調(diào)制(e)脈沖位置調(diào)制脈沖位置調(diào)制脈沖調(diào)制形式脈沖調(diào)制形式EOM的種類及應(yīng)用 根據(jù)電極結(jié)構(gòu)不同，EOM可以分為集總參數(shù)調(diào)制器和行波調(diào)制器； 根據(jù)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不同，EOIM可以分為Msch-Zehnder干涉式強(qiáng)度調(diào)制器和定向耦合式強(qiáng)度調(diào)制器； 根據(jù)通光方向與電場方向的關(guān)系，EOM可以分為縱向調(diào)制器和橫向調(diào)制器?？v向電光調(diào)制器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定（與偏振無關(guān)）、不存在自然雙折射的影響等

14、優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是半波電壓太高，特別在調(diào)制頻率較高時，功率損耗比較大；KDP晶體橫向電光調(diào)制的主要缺點(diǎn)是存在自然雙折射引起的相位延遲，可采用“組合調(diào)制器”的結(jié)構(gòu)予以襯償。電光調(diào)制器有很多種，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分成不同的類別。 根據(jù)電光晶體材料的不同，可分為KDP晶體，鈮酸鋰EOM，硝基苯EOM，鋰鈮酸鉀EOM； 根據(jù)所用電光效應(yīng)的不同也可分類，若電光材料折射率與調(diào)制電壓呈線性關(guān)系，即稱為線性電光效應(yīng)（泡克爾斯效應(yīng)），如KDP晶體，鈮酸鋰；若電光材料的折射率與調(diào)制電壓的二次方成正比，即克爾效應(yīng)，如硝基苯，鋰鈮酸鉀； 另外，此處還需介紹EAM，電吸收調(diào)制器，一種和鈮酸鋰波導(dǎo)調(diào)制器一樣應(yīng)用廣泛的調(diào)制器，

15、屬于是內(nèi)調(diào)制器，主要用于和半導(dǎo)體激光器集成，體積小，功耗低，驅(qū)動電壓低，但傳輸性能比EOM稍差，比直接調(diào)制的半導(dǎo)體激光器稍好，多用于中短距離傳輸，發(fā)展前途較好。 相位調(diào)制器 相位調(diào)制器是電光波導(dǎo)調(diào)制器中最簡單的器件，選擇合適的晶體取向以便獲得最大電光系數(shù) （為獲得最大調(diào)制深度，一般取Z方向為電場方向），選取合適的波導(dǎo)和電極結(jié)構(gòu)，然后在調(diào)制電壓信號的作用下，電光晶體的折射率發(fā)生相應(yīng)的改變，晶體中o光和e光經(jīng)過不同的光程，產(chǎn)生附加相位。如下圖所示，電場分量沿水平方向（x切y晶體）或者垂直方向（y切x晶體）加在鈮酸鋰基片上，光波導(dǎo)傳輸?shù)哪Ｊ綉?yīng)為TE模（水平偏振），即晶體中的e光。產(chǎn)生的附加相位為 根

16、據(jù)調(diào)制參量的不同，可以分為相位調(diào)制器和強(qiáng)度調(diào)制器。33r切，表示的是基片取向，如z切，即表示晶體的z軸垂直于晶體光滑表面，GVnLLne3332 強(qiáng)度調(diào)制器 強(qiáng)度調(diào)制的實質(zhì)仍然是相位調(diào)制產(chǎn)生的。激光經(jīng)過第一個3dB耦合器分成兩部分，每個分支光波導(dǎo)所發(fā)生的現(xiàn)象均是相位調(diào)制，通過第二個3dB耦合器，相位調(diào)制才轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)度調(diào)制。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。 常見的強(qiáng)度調(diào)制器是Msch-Zehnder干涉式強(qiáng)度調(diào)制器和定向耦合式強(qiáng)度調(diào)制器，但由于前者數(shù)學(xué)模型簡單而且驅(qū)動電壓低，所以商用的強(qiáng)度調(diào)制器多數(shù)為M-Z干涉式強(qiáng)度調(diào)制器。 電光調(diào)制的物理基礎(chǔ)是電光效應(yīng)，即某些晶體在外

17、加電場電光調(diào)制的物理基礎(chǔ)是電光效應(yīng)，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(dāng)光波通過此介質(zhì)時，其傳的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當(dāng)光波通過此介質(zhì)時，其傳輸特性就受到影響而改變。輸特性就受到影響而改變。 光波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律受到介質(zhì)折射率分布的制約，而光波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律受到介質(zhì)折射率分布的制約，而折射率的分布又與其介電常量（電容率）密切相關(guān)。晶體折射率折射率的分布又與其介電常量（電容率）密切相關(guān)。晶體折射率可用施加電場可用施加電場E的冪級數(shù)表示，即的冪級數(shù)表示，即 電光調(diào)制的物理基礎(chǔ)電光調(diào)制的物理基礎(chǔ)20nnEbE 20nnnEbE 或?qū)懗苫驅(qū)懗墒街校街校?E E 是一次項，

18、由該項引起的折射率變化，稱為線性是一次項，由該項引起的折射率變化，稱為線性電光效應(yīng)或泡克耳斯電光效應(yīng)或泡克耳斯(Pockels)效應(yīng)；由二次項效應(yīng)；由二次項 bE2 引起的折引起的折射率變化，稱為二次電光效應(yīng)或克爾（射率變化，稱為二次電光效應(yīng)或克爾（Kerr ）效應(yīng)。對于大）效應(yīng)。對于大多數(shù)電光晶體材料，一次效應(yīng)要比二次效應(yīng)顯著，可略去二多數(shù)電光晶體材料，一次效應(yīng)要比二次效應(yīng)顯著，可略去二次項，故在本章只討論線性電光效應(yīng)。次項，故在本章只討論線性電光效應(yīng)。EOM的工作原理 對電光效應(yīng)的分析和描述有兩種方法：一種是對電光效應(yīng)的分析和描述有兩種方法：一種是電磁理論電磁理論方法，方法，但數(shù)學(xué)推導(dǎo)相當(dāng)

19、繁復(fù)；另一種是用但數(shù)學(xué)推導(dǎo)相當(dāng)繁復(fù)；另一種是用幾何圖形幾何圖形折射率橢球體折射率橢球體(又稱光率體又稱光率體)的方法，這種方法直觀、方便，故通常都采用這種的方法，這種方法直觀、方便，故通常都采用這種方法。方法。 2222221xyzyxznnn1.電致折射率變化電致折射率變化 在晶體未加外電場時，主軸坐標(biāo)系中，折射率橢球由如在晶體未加外電場時，主軸坐標(biāo)系中，折射率橢球由如下方程描述：下方程描述：式中，式中，x，y，z 為介質(zhì)的主軸方向，也就是說在晶體內(nèi)沿著這些為介質(zhì)的主軸方向，也就是說在晶體內(nèi)沿著這些方向的電位移方向的電位移D和電場強(qiáng)度和電場強(qiáng)度E是互相平行的；是互相平行的；nx，ny，nz

20、為折射為折射率橢球的主折射率。率橢球的主折射率。 當(dāng)晶體施加電場后，其折射率橢球就發(fā)生當(dāng)晶體施加電場后，其折射率橢球就發(fā)生“變形變形”，橢球方，橢球方程變?yōu)槌套優(yōu)?如下形式：如下形式：2222222123422561111211221xyzyznnnnxzxynn式中，式中，ijij 稱為線性電光系數(shù)；稱為線性電光系數(shù)； i取值取值1，6；j取值取值1，2，3。上式可以用張量的矩陣形式表式為：。上式可以用張量的矩陣形式表式為：由于外電場的作用，折射率橢球各系數(shù)由于外電場的作用，折射率橢球各系數(shù) 隨之發(fā)生線性變化，隨之發(fā)生線性變化，其變化量其變化量 可定義為可定義為21n3211ijjijEn1

21、21 11 21 3222 12 22 3323 13 23 34 14 24 3425 15 25 3526 16 26 3621()1()1()1()1()1()xyznnEnEEnnn式中，式中， 是電場沿是電場沿 方向的分量。具有方向的分量。具有 元元素的素的 矩陣稱為電光張量，每個元素的值由具體的晶體決定，矩陣稱為電光張量，每個元素的值由具體的晶體決定，它是表征感應(yīng)極化強(qiáng)弱的量。將它是表征感應(yīng)極化強(qiáng)弱的量。將LN晶體的電光張量矩陣代入式晶體的電光張量矩陣代入式中得到中得到 zyxEEE,zyx ,ij36如果外加電場平行于光軸，如果外加電場平行于光軸，即即 ，則，則可以看出，加了電場

22、后，折射率橢球沒有旋轉(zhuǎn)，可以看出，加了電場后，折射率橢球沒有旋轉(zhuǎn)，仍為單軸晶體，但其折射率發(fā)生了變化。仍為單軸晶體，但其折射率發(fā)生了變化。 下面分析一下電光效應(yīng)如何引起相位延遲。下面分析一下電光效應(yīng)如何引起相位延遲。實際應(yīng)用中的實際應(yīng)用中的LN晶體是晶體是沿著相對光軸的某些特殊方向切割而成的，且外電場也是沿某些特殊方向沿著相對光軸的某些特殊方向切割而成的，且外電場也是沿某些特殊方向加到晶體上的。根據(jù)電場的方向與通光的關(guān)系，分為兩種方式：電場方向加到晶體上的。根據(jù)電場的方向與通光的關(guān)系，分為兩種方式：電場方向與通光方向一致稱為縱向電光調(diào)制：電場方向與通光方向垂直，稱為橫向與通光方向一致稱為縱向電

23、光調(diào)制：電場方向與通光方向垂直，稱為橫向電光調(diào)制。電光調(diào)制。以鈮酸鋰晶體為例，分析以鈮酸鋰晶體為例，分析電光相位延遲電光相位延遲外加電場沿Z軸方向應(yīng)用，折射率橢球不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在一定條件下可以避免自然雙折射的問題；為了在同樣條件下獲得更顯著的電光效應(yīng)，應(yīng)該利用 的方向，而這正是z方向，因此選取電場方向為z方向。33根據(jù)下圖來討論LN晶體的橫向電光應(yīng)用。由于外加電場是沿z軸方向，晶體的主軸不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，仍為x，y，z方向，此時的通光方向與z軸垂直，并沿Y方向入射，若入射光偏振方向與z軸成45角，進(jìn)入晶體分解為X和z方向振動的兩個分量，其折射率分別為 ；若通光方向的晶體長度為若通光方向的晶體長度為L

24、，厚度，厚度(電極間電極間距距)為為d，外加電壓，外加電壓V=Ezd，則從晶體出射，則從晶體出射的兩光波的相位差為的兩光波的相位差為由此可知，x軸與z軸的綜合電光效應(yīng)使光波通過晶體后的相位差包括兩項：第一是與外加電場無關(guān)的晶體本身的自然雙折射引起的相位延遲，這對調(diào)制器的工作沒有貢獻(xiàn)，而且會因溫度變化引起折射率(no和ne)的變化而導(dǎo)致相位差漂移，進(jìn)而使調(diào)制光發(fā)生畸變，甚至使調(diào)制器不能正常工作，應(yīng)設(shè)法消除或補(bǔ)償雙折射現(xiàn)象；第二項是外加場作用產(chǎn)生的相位延遲，它與外加電場和晶體的尺寸有關(guān)。另外若采取組合調(diào)制器或者12波片補(bǔ)償?shù)霓k法可以使總相差為當(dāng)相位差為 時，此時的電壓為半波電壓，它反映了調(diào)制功率的大小，此處的半波電壓表示為如果入射光偏振方向為Z方向，那么光束通過LN晶體不會有雙折射現(xiàn)象，經(jīng)過L長距離的晶體后，其感應(yīng)的相位變化為其半波電壓為從上式可以看出，第一種方法的半波電壓較小些，但由于該效應(yīng)是尋常光和非尋常光電光效應(yīng)之差，同樣會有溫度導(dǎo)致的相位差漂移現(xiàn)象；而且它必須要兩塊晶體，體積較大，而且還需加檢偏裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且尺寸加工要求較高，故這類晶體的橫向調(diào)制多采用第二種方法。從上面可知，可以通過減小晶體