电光开关的原理

    电光效应是物质置于电场中时，其光学性质发生变化的现象。一些各向同性的透明物质在电场作用下表现出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象称为电光效应。电光效应是指一些各向同性的透明物质在电场作用下表现出光学各向异性的效应。当施加在晶体上的电场方向与光通过的方向平行时，称为纵向电光调制（也称纵向施加）；当光通过的方向与外加电场方向垂直时，称为横向电光调制（也称横向使用）。利用电光效应可以实现光波的幅度调制和相位调制。

    电光效应可用于制作电光开关（EO调制器）、电光开关（EOQ-Switch）、电光光偏转器（EO偏转器）等，可用于光闸、激光调Q、光波调制、激光脉冲选择、激光锁模、再生放大控制、激光稳频、激光噪声消除、多光子成像激光功率控制等，并在高速摄影中获得了重要应用、光速测量、光通信和激光测距等激光技术。从调制对象来看，电光开关可分为强度调制调制器和电光相位调制器；从光输入方式可分为光纤耦合电光开关和自由空间电光开关。此外，电光开关还可用作偏振态调制器（线性偏振旋转器），与飞秒或皮秒激光器配合使用时可用于脉冲选择或下变频器。它用于量子光学，也可用于生成边带以稳定PDH频率。多光子显微镜/双光子显微镜的实时功率控制

    电光开关基于电光效应的光调制器

    电光开关(EOM)通过电子控制信号控制激光束的功率、相位和偏振。它通常包含一个或两个普克尔斯盒，有时还包含一些其他光学元件，例如偏振器。显示了不同类型的Pockels盒，更详细的描述可以在条目Pockels盒中找到。它的工作原理是线性电光效应（也称为普克尔斯效应），即电场在非线性晶体中引起与场强成正比的折射率变化。

    EOM常用的非线性晶体材料有磷酸二氘钾（DKDP）、磷酸氧钛钾（KTP）、β-硼酸钡（BBO）（后者适用于更高的平均功率和更高的开关频率）和铌酸锂（LiNbO3）,钛酸锂(LiTaO3)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4,ADP)。除了这些无机电光材料外，还有一些特殊的聚合物可以用于调制器。几种不同类型的Pockels盒子。

    能引起π相位变化的电压称为半波电压（Vπ）。对于普克尔盒，其值通常为数百甚至数千伏，因此需要非常高的电压放大器。使用合适的电子电路可以在纳秒内切换如此大的电压，因此EOM可以用作快速光开关。在其他情况下，仅小电压调制就足够了，例如，仅需要小幅度或相位调制。