调制即是通过施加电信号改变光波导中光的相位、强度和偏振等特征，以达到用光来传输信号的目的。硅的调制比较普遍的是利用载流子的注入或耗尽，而不是利用通常的电场效应，下面介绍几种调制机制。
1.普克尔效应
普克尔效应也叫线性电光效应，即材料的实折射率随外加电场变化而变化，它与电场相对于晶轴的方向有关。由于硅晶格的对称性，所以普克尔效应不存在，无法利用它进行调制。
2.克尔效应
克尔效应也叫二阶电光效应，即实折射率与电场平方的关系。硅虽然具有这种效应，IF是十分微弱。Soref等人通过理论得出：在1.um情况下，外加100 V/gm电场，折射率只改变10-4。
3.夫兰茨-凯尔迪什效应
夫兰茨－凯尔迪什效应可以使折射率虚部与实部均发生变化，且前者占主要地位，它是由于半导体材料外加电场之后所引起的能带弯曲导致的。对波长靠近带隙的光较敏感，而对子通信用的1.31 gm和1.55 gm的近红外光则非常不敏感，效应相当微弱。
4.等离子色散效应
半导体材料中自由载流子的变化可以改变材料折射率的实部和虚部，由Drude模型决定：
对于波长为1.55 gm和1.31 gm来说，Drude模型可以拟合成下列公式［11］。
对1.55 gm：
对于1.31 gm：
当注入载流子浓度为5×1017时，对1.3utm的波长来说，实折射率的变化可达到10→量级。调制效应较前两个都要强将近一个数量级。
5.热光效应
热光效应的表达式为［12］
光波导上升6℃，折射率变化为1.1×10-3。实验验证，外加10 mW功率，在500 gm的长度下可实现冗相移。自由载流子注入引起的折射率变化为负值，而热光效应引起的折射率变化为正值，二者可以相互抵消。
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