在光电子领域,聚合物薄膜的线性电光效应一直是人们关注的焦点,二次电光效应却没有得到足够的重视。聚合物二次电光系数的测量,是制备聚合物二次电光效应器件的基础。聚合物二次电光系数的测量方法主要有基于相位延迟的十字镜起偏器法和基于材料吸收谱利用Kramers-Kronig关系计算材料二次电光系数的方法等。但这些方法并不能获得二次电光系数张量的所有元素。本文提出了一种基于衰减全反射(ATR)技术测量聚合物材料二次电光系数的方法。与其他方法相比,这种方法具有样品制备相对简单、可以测量二次电光系数张量的所有元素以及很高的灵敏度等优点。本文还给出了一种基于自由空间耦合技术的双面金属包覆聚合物电光调制器。自由空间耦合方式,扩大了波导有效折射率的取值范围,可以获得在较小入射角被激发的高阶导模。双面金属包覆波导高阶导模对聚合物薄波导层的折射率变化比低阶导模更敏感。因而,双面金属包覆聚合物电光调制器的工作电压较低、调制深度较大。由于采用了自由空间耦合技术,与传统的棱镜耦合衰减全反射型电光调制器相比,这种电光调制器具有灵敏度高、结构简单、体积更小、集成性更强的特点。