調(diào)制即是通過(guò)施加電信號(hào)改變光波導(dǎo)中光的相位、強(qiáng)度和偏振等特征，以達(dá)到用光來(lái)傳輸信號(hào)的目的。硅的調(diào)制比較普遍的是利用載流子的注入或耗盡，而不是利用通常的電場(chǎng)效應(yīng)，下面介紹幾種調(diào)制機(jī)制。

　　1.普克爾效應(yīng)

　　普克爾效應(yīng)也叫線性電光效應(yīng)，即材料的實(shí)折射率隨外加電場(chǎng)變化而變化，它與電場(chǎng)相對(duì)于晶軸的方向有關(guān)。由于硅晶格的對(duì)稱性，所以普克爾效應(yīng)不存在，無(wú)法利用它進(jìn)行調(diào)制。

　　2.克爾效應(yīng)

　　克爾效應(yīng)也叫二階電光效應(yīng)，即實(shí)折射率與電場(chǎng)平方的關(guān)系。硅雖然具有這種效應(yīng)，IF是十分微弱。Soref等人通過(guò)理論得出：在1.um情況下，外加100 V/gm電場(chǎng)，折射率只改變10^-4。

　　3.夫蘭茨-凱爾迪什效應(yīng)

　　夫蘭茨－凱爾迪什效應(yīng)可以使折射率虛部與實(shí)部均發(fā)生變化，且前者占主要地位，它是由于半導(dǎo)體材料外加電場(chǎng)之后所引起的能帶彎曲導(dǎo)致的。對(duì)波長(zhǎng)靠近帶隙的光較敏感，而對(duì)子通信用的1.31 gm和1.55 gm的近紅外光則非常不敏感，效應(yīng)相當(dāng)微弱。

　　4.等離子色散效應(yīng)

　　半導(dǎo)體材料中自由載流子的變化可以改變材料折射率的實(shí)部和虛部，由Drude模型決定：

       對(duì)于波長(zhǎng)為1.55 gm和1.31 gm來(lái)說(shuō)，Drude模型可以擬合成下列公式^［11］。

       對(duì)1.55 gm：

　　當(dāng)注入載流子濃度為5×10¹⁷時(shí)，對(duì)1.3utm的波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，實(shí)折射率的變化可達(dá)到10→量級(jí)。調(diào)制效應(yīng)較前兩個(gè)都要強(qiáng)將近一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　5.熱光效應(yīng)

　　熱光效應(yīng)的表達(dá)式為^［12］

　　光波導(dǎo)上升6℃，折射率變化為1.1×10^-3。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，外加10 mW功率，在500 gm的長(zhǎng)度下可實(shí)現(xiàn)冗相移。自由載流子注入引起的折射率變化為負(fù)值，而熱光效應(yīng)引起的折射率變化為正值，二者可以相互抵消。

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