电光调制器的温度特性及其最优化设计3
图1中实线是外加电压为半波电压时的出射光方法,只要稍微调节一下入射光波矢和晶体光轴的夹强随温度的变化情况,点线是外电压为零时的光强变角就可以使得调制器的温度稳定性很好。
通过计算机优化计算,得到一个优化设计,它可以化情况。我们在这里选用了三个比较典型和能说明
问题的角度来阐述利用我们这个方法所得出的结果。同时克服了以往纵向调制和横向调制的缺点。得到的
π,φ=0.08π,r=2.5cm,π、φ=0.08π时(相当于入射光波优化参量是:θ=0.0063图1(a)是θ=0.0063
矢和晶体光轴的夹角很小)出射光强随温度的变化情c=[/2,/2,0],λ0=500nm利用这组参量,我们况,我们可以看到无论外电压为半波电压或者为零时,最后算得在常温下,出射光强和入射光强的比值随着出射光强都非常稳定,并不随温度的变化有很大的改外电场强度的变化,结果如图2所示。所用的外电场
π、φ=0.5π,图1(c)中的最大强度(对应半波电压)E0=200v/
cm。变;图1(b)中的θ=0.1231
θ=0.4602π、φ=0.035π(相当于入射光波矢和晶体光
),这两个图的出射光强随着温度的轴的夹角接近90°
变化发生了很大的改变,曲线变化剧烈。
从图1中我们可以知道,电光调制器在不同的入
射光波矢和晶体光轴夹角不同的情况下有不同的温度特性。在夹角很小的情况下,出射光强的温度稳定性很好,而且消光比也变化的不大,非常适合于实际应用,而其余的角度光强的变化非常厉害。这个结论也和以前折射率椭球的方法所得的结果一样,以前的方法得出的结论是纵向调制器(相当于入射光波矢和晶体光轴的夹角为零)的温度稳定性很好,横向调制器(相当于入射光波矢和晶体光轴的夹角为π/2)温度稳定性很差[1]。
Fig.2Outputintensitychangeswiththeelectric
fieldintensityinthenormaltemperature
3 利用电光效应耦合波理论进行电光
几十伏。从图1中可以看出,在此设计下从摄氏
出射光强都非常稳定,非常适合于实际有了图1这个结果,就可以在此基础上进行电光-30～100℃
调制器的最优化设计。电光调制器有几个比较重要应用。
这个设计与以往大多数电光调制器最大的不同的特性[20],首先是透射特性,这里面很重要的两个指
标是消光比和零电压出射光强。通常都希望消光比是外电场强度并不沿着某个主轴方向,而是在xy平越大越好,而消光比的大小和零电压出射光强又有密面上,这样就避免了要用透明电极。在这里选用E0
,特别要注意的是入射切的关系,因为在外电压为零时,通过的光强越小,消与x轴和y轴的夹角均为45°
光比也越大。零场泄漏对于电光开关的性能影响特光波矢方向并不是和晶体的z轴重合,而是有一个很别大,所以实际应用中人们都通过各种补偿的方法来小的夹角。我们就是利用了这一个小角度调节,克服减小它。以前许多调制器是利用成对晶体或者增加了以往许多电光调制器的缺点。
以上的例子说明了如何用电光效应耦合波的方
耗。通过程序计算,利用角度调节,可以得到零电压法实现电光调制器的最优化设计,而实际上最优化的
设计不是唯一的,还有其它一些特定的角度可以选出射光强为很小的结果。
电光调制器另一个重要的参量是半波电压。半择,只要用同样的方法就可以找到。而这套方法也适波电压当然是越小越好,小的半波电压可以令外电路用于其它的电光晶体,可以说应用范围很广,而且原的设计变得方便。利用耦合波理论方法,可以通过调理简单,容易实现,可供光器件的设计者参考。补偿偏置器来减小零场泄漏,这样做又增加了插入损节入射光波矢在xy平面的分量与x轴的夹角φ、外
利用线性电光效应的波耦合理论研究了铌酸电场的方向以及晶体的长度和厚度来减小半波电压。结论
电光调制器第三个特性是温度稳定性,利用耦合波的锂晶体电光调制器的温度特性,从而得出在不同情况
调制器的最优化设计
从上图可以看出,曲线的中间段接近线性变化,适合于信号调制。其中零电压出射光强对入射光强之比为0.0027,已经足够小了;在半波电压下出射光强对入射光强之比为0.987,而消光比可以达到365.6。如果选定晶体厚度为几十微米,半波电压仅为