晶体的电光效应是众多电光器件的基础,其在光信息处理和光通信领域发挥着重要的作用。目前常用的电光器件一般都是沿光轴入射,光束沿晶体光轴传输的电光特性已被充分认识,但光束与晶体光轴方向成任意角度传输的电光调制特性并没有深入的研究,而这些特性对拓展晶体电光效应的新应用具有重要意义。因此,本文研究非近轴传播下铌酸锂晶体的电光效应及应用,综合利用晶体的双折射效应和电光效应,设计了两个自由空间传播的新型空间光学桥接器方案。　　 本论文的研究工作主要包括以下几方面：　　 1、非近轴传播下铌酸锂晶体的电光效应研究　　 利用折射率椭球理论,运用转换坐标的方法,研究了非近轴传播下铌酸锂晶体的电光调制特性,得到了沿y方向和x方向加电场时任意传播方向下的感应折射率分布公式。在实际应用中,只要传播方向确定,可利用该公式计算该传播方向上的感应折射率和所加电场的关系。　　 根据感应折射率分布公式,数值分析了不同传播方向的感应折射率特性,总结出了不同方向上感应折射率随外加电场变化的规律和特点。　　 2、基于铌酸锂晶体双折射和电光效应实现的空间光桥接器研究　　 综合利用铌酸锂晶体的双折射效应和电光效应,提出了一个新的自由空间传播型的光学桥接器方案。方案中,利用铌酸锂晶体的双折射效应对信号/本振光进行分束和合束,实现光桥接器的耦合功能；利用铌酸锂晶体的线性电光效应,通过电光相位调制,实现桥接器的相移功能。综合分析后对桥接器进行了设计,给出了具体设计参数。　　 3、空间光桥接器的集成优化研究　　 在第三章的设计方案基础上,合理利用非近轴传播下铌酸锂晶体的横向电光效应,对设计结构进行了优化,提出了一个结构更简单的集成化方案。对优化的空间光桥接器进行了详细分析,给出了具体优化设计参数。　　 4、空间光桥接器的性能分析和误差分析　　 对设计完成的空间光桥接器进行了误差分析,给出了影响桥接器性能的误差因素和来源。对每个误差因素进行了详细分析和计算,给出了误差补偿方案。