电光效应dianguang xiaoying

在一外加直流电场或低频（相对于光的频率而言）交流电场的作用下，物质（特别是晶态物质）的光学性质发生改变，从而影响光波在物质中的传输特性的现象。电光效应是由物质的非线性极化引起的。一般情况下，物质中的电场强度ε与电极化强度p之间满足

式中ε0是真空介电常数，x⁽¹⁾、x⁽²⁾、x⁽³⁾分别称为线性（一级）、二级和三级电极化率，分别为二阶、三阶和四阶张量。上式中第一项与电场ε成线性关系，不产生电光效应；第二项引起的电光效应，相应于外电场引起的折射率的变化与外电场强度成线性关系，称为线性（或一级）电光效应，又称为泡克耳斯(Pockels)效应；由第三项引起的电光效应，相应于折射率的场致变化与外电场强度的二次项成正比，称为二级电光效应，又称为克尔(Kerr)效应。一级电光效应要比二级效应强得多，通常处理光波导调制器中的问题仅考虑一级电光效应。二级电光效应是克尔在1875年发现的，是一种电致双折射现象，在液体和气体中较显著。利用电光效应（同时考虑一级和二级效应）可以构成光的调制器，由此可以实现光波的强度（振幅）调制，相位调制和偏振态调制。