線性電光效應(yīng)的理論研究.pdf

1、中山大學(xué)碩士學(xué)位論文線性電光效應(yīng)的理論研究姓名：陳海波申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：佘衛(wèi)龍20040601A B S T R A C TE l e c t r o o p t i c m o d u l a t i o n i s o n eo fw i d e l y u s e d m o d u l a t i o nt e c h n o l o g y ．S i n c ea l m o s t a l lt h ep

2、 h y s i c a ls i g n a l si nt h en a t u r ec a r lb et r a n s f e r r e di n t oe l e c t r i co n e s ，a n dt h er e s p o n s et i m eo f t h el i n e a re l e c t r o o p t i ci sv e r yf a s t , e l e c t r o o p

3、 t i cm o d u l a t i o nh a ss h o w ni t s f u n c t i o nb e i n gs u p e r i o rt ot h eo t h e rt e c h n o l o g i e s ．E l e c t r o o p t i cm o d u l a t o rh a s b e e nw i d e l y u s e d f o r t h e m o d u l

4、 a t i o n o ft h e s i g n a l s o fl i g h t ，i n c l u d i n g t h em o d u l a t i o no f a m p l i t u d e ，i n t e n s i t y , f r e q u e n c N 盛a s ea n d p o l a r i z a t i o n 。I na d d i t i o nt ot h e k e y

5、 p o s i t i o n i n h i g h —s p e e d o p t i c a l f i b e r c o m m u n i c a t i o n n e t ，e l e c t r o o p t i cm o d u l a t i o n c a n b e u s e d i n t h e o p t i c a l f i b e r s e n s o r , s p e c t r o

6、s c o p y b r o a d e n i n g ，e l e e t r o o p t i e s w i t c h ，o p t i c a l f i b e r p e g - t o p ，v o l t a g e m e a s u r e m e n ta n do p t i c a l w a v ep o l a r i z a t i o n m e a s u r e m e n t e t c

7、，A w a v e c o u p l i n gt h e o r yt h a ts t a r t sf r o m M a x w e l l ’Se q u a t i o n sb yc o n s i d e r i n gt h es e c o n d —o r d e rn o n l i n e a r i t ym a d n e g l e c t i n gt h eh i g h - o r d e rn

8、 o n l i n e a r i t yW a S i n t r o d u c e d ，I th a sg i v e n t h er e s u l t a n tw a v e c o u p l i n ge q u a t i o n so f l i n e a re l e c t r o o p t i ce f f e c ta n d t h eg e n e r a ls o l u t i o no f

9、 t h eo u t p u t c o m p l e x a m p l i t u d e so f t w o i n d e p e n d e n t p o l a r i z e dl i g h tc o m p o n e n t s i nt h ec r y s t a l 誦斑a n e x t e r n a ld c e l e c t r i cf i e l d + T h es o l u t i

10、o nC a nb e u s e dt od e s c r i b el i n e a re l e c t r o o p t i ce f f e c tf o ral i g h tw a v ep r o p a g a t i n ga l o n ga na r b i t r a r yd i r e c t i o nw i t ha n e x t e r n a ld ce l e c t r i cf i e

11、 l da l o n ga n y d i r e c t i o ni na n y c r y s t a lw i t h o u ta n yp r a c t i c a ll i m i t a t i o n 。I tc a na l s o b ee a s i l ya p p l i e dt ot h eo p t i m i z a t i o no fs o m ee l e c t r o o p t i

12、cd e v i c e s ．F i r s t l y , t h en e w w a v e c o u p l i n g t h e o r yo f l i n e a re l e c t r o o p t i ce f f e c th a sb e e n u s e dt os t u d yt h e t e m p e r a t u r ed e p e n d e n c e o f e l e c t

13、r o o p t i cm o d u l a t o aT h e n u m e r i c a lr e s u l t so f t e m p e r a t u r ed e p e n d e n c eh a v eb e e no b t a i n e df r o m t h i sm e t h o da td i f f e r e n ta n g l e sb e t w e e ni n c i d e

14、 n t l i g h tv e c t o ra n d c r y s t a lo p t i c a la x i s + T h e r e s u l th a sb e e n f o u n d t h a tt e m p e r a t u r es t a b i l i t yo f e l e c t r o o p t i c m o d u l a t o r c a n b e o b t a i n

15、e db y a n g e l j u s t i f i c a t i o n 。A o p t i m a ld e s i g no f e l e c t r o o p t i cm o d u l a t o rh a sa l s ob e e np r e s e n t e d ，w h i c hh a v et h ea d v a n t a g e so f a v e r ys m a l lz e r

16、o ·f i e l dl e a k a g e ，a r e l a t i v e l ys m a l lh a l f - w a v ev o l t a g e ，at a r g ee x t i n c t i o n r a t i oa n d g o o d s t a b i l i t yo f o u t p u ti n t e n s i t yv e r s u st e m p e r a