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光电子技术是研究光与电子相互作用及其应用的重要技术领域。它基于光电效应这一基本物理现象，即光子撞击材料表面时能够激发电子，使电子从材料表面逸出。这个过程涉及光能与电能之间的相互转换，是现代光电器件工作的基础原理。光电子技术广泛应用于光通信、激光显示、光电传感等多个领域。
光源按照发光机理可以分为三大类：热辐射光源如白炽灯，通过加热物质产生连续光谱；气体放电光源如荧光灯，通过气体放电激发原子发光；固体发光光源如LED和激光器，通过半导体材料的电子跃迁发光。发光的基本机制包括自发辐射和受激辐射。在能级图中，电子从高能级跃迁到低能级时释放光子，光子能量等于两能级之间的能量差。不同的跃迁过程产生不同波长的光，形成特定的光谱特性。
激光器是基于受激辐射原理工作的特殊光源。激光产生需要满足三个基本条件：首先是粒子数反转，即高能级上的粒子数必须大于低能级上的粒子数，这与热平衡状态相反；其次是光学谐振腔，由两个反射镜组成，提供光学反馈使光子在腔内往返放大；第三是泵浦源，提供外部能量将粒子激发到高能级。当满足这些条件时，受激辐射过程占主导，产生单色性好、相干性强、方向性好、亮度高的激光。激光的这些独特性质使其在通信、加工、医疗等领域有广泛应用。
光电调制是用电信号控制光信号参数的技术，是现代光通信和光信息处理的核心技术。根据被调制的光波参数不同，可分为强度调制、相位调制和频率调制。强度调制改变光功率的大小，是最常用的调制方式；相位调制改变光波的相位，常用于相干光通信；频率调制改变光波的频率。调制深度是衡量调制效果的重要参数，定义为光强变化量与平均光强的比值。这些调制技术在光纤通信、激光显示、光存储等领域有广泛应用。
电光调制技术基于电光效应，即外加电场能够改变介质的折射率。主要包括两种效应：线性电光效应也称Pockels效应，折射率变化与电场强度成正比；二次电光效应也称Kerr效应，折射率变化与电场强度的平方成正比。电光调制器通常采用电光晶体作为调制介质，在晶体两端加上电极施加调制电压。当光波通过晶体时，电场引起的折射率变化会改变光波的相位，进而实现强度调制。电光调制器具有调制速度快、调制深度大、线性度好、功耗低等优点，广泛应用于高速光通信和激光器调制。