电光调制器的温度特性及其最优化设计3
光 学 学 报第24卷 第10期Vol.24,No.10
2004年10月October,2004文章编号:025322239(2004)102135325
电光调制器的温度特性及其最优化设计
陈海波1,2 佘卫龙13
2中山大学物理系,广州510275
3
3
1中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广州510275
摘要: 利用线性电光效应的波耦合理论对铌酸锂晶体电光调制器的温度特性进行研究,给出了不同光波波矢和晶体光轴夹角情况下电光效应的温度变化特性,发现可以利用角度调节来克服电光调制器的温度敏感性;在此基础上,进一步对电光调制器进行了最优化设计,得到一个半波电压小(几十伏)、零场泄漏几乎为零(零电压出射光强和入射光强比为0.0027)、消光比达到365.6、温度性能稳定而且不需要透明电极的一个设计。关键词: 非线性光学;电光效应;电光调制器;温度特性;最优化设计中图分类号:O734+.1 文献标识码:A
TemperatureDependenceofElectroopticModulator
andItsOptimalDesign
ChenHaibo1,2 SheWeilong1
TheStateKeyLaboratoryofOptoelectronicMaterialsandTechnologies,
ZhongshanUniversity,Guangzhou510275
2DepartmentofPhysics,ZhongshanUniversity,Guangzhou510275
(Received9June2003;revised1January2004)
Abstract: Awavecouplingtheoryoflinearelectroopticeffecthasbeenusedtostudythetemperaturedependenceofelectroopticmodulator.Thenumericalresultsoftemperaturedependencehavebeenobtainedfromthismethodunderdifferentangelsbetweenincidentlightvectorandcrystalopticalaxis.Theresultsshowthattemperaturestabilityofelectroopticmodulatorcanbeobtainedbyanglemodulation.Anoptimaldesignofelectroopticmodulatorhasalsobeenpresented,whichhastheadvantagesofaverysmallzero2fieldleakage,arelativelysmallhalf2wavevoltage,alargeextinctionratioandgoodstabilityofoutputintensityversustemperature.Andthedesigndoesn’tneedtransparentelectrodes.
Keywords: nonlinearoptics;electroopticeffect;electroopticmodulator;temperaturedependence;optimaldesign
1 引 言
电光调制器是一种非常重要的光调制器,可以对光波的相位、幅度、强度以及偏振状态进行调制[1],已被广泛应用于高速光纤通信网络[2]、光纤传
3国家自然科学基金(10074082)、广东省自然科学基金
(001192)资助课题。
33通信联系人。E2mail:stils02@http://www.77cn.com.cn
收稿日期:2003206209;收到修改稿日期:2004201201
感器[3]、光谱展宽[4]、电光开关[5]、光纤陀螺[6]、电压
测量[7]以及光波偏振态测量[8]等方面。电光调制器的基础是电光效应[1]。根据电光晶体的折射率变化量和外加电场强度的关系,电光效应可分为线性电光效应(泡克耳斯效应)和二次电光效应(克尔效应)。因为线性电光效应比二次电光效应的作用效果明显,因此实际中多用线性电光调制器对光波进行调制。线性电光调制器可分为纵向的和横向的。在纵向的调制器中,电场平行于光的传播方向,而横向调制器的电场则垂直于光传播的方向。
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