光波在介质中的传播规律受到介质折射率分布的制约，而折射率的分布又与其介电常量（电容率）密切相关。晶体折射率可用施加电场E的幂级数表示，即

　　或写成

　　式中， γE 是一次项，由该项引起的折射率变化，称为线性电光效应或泡克耳斯(Pockels)效应；由二次项 bE2 引起的折射率变化，称为二次电光效应或克尔（Kerr ）效应。对于大多数电光晶体材料，一次效应要比二次效应显着，可略去二次项。

　　1. 电光晶体材料的选择

　　调制晶体材料对调制效果起着关键的作用，所以在选择晶体材料时，应着重考虑以几个方面的因素：

　　A.  首先是光学性能好,对调制光波透明度高,吸收和散射损耗小并且晶体的折射率均匀,其折射率的变化应满足△n＜10-4／cm；

　　B.   其次是电光系数要大，因为调制器的半波电压及所耗功率分别与γ63 和γ632 成反比。

　　C.   此外，调制晶体还要有较好的物理化学性能(主要指硬度、光破坏与制、阈值、温度影响和潮解等)。

　　2．降低调制器功率损耗的方法

　　由于KDP类电光晶体的半波电压较高,为了降低其功率损耗，可采用n级晶体串联的方式(即光路上串联、电路上并联)。一个4块KD*P晶体串联的纵向调制晶体，把相同极性的电极联接在一起，为使四块晶体对入射的偏振光的两个分量的相位延迟皆有相同的符号，则把晶体的x和y轴逐块旋转90°安置(例如第二块晶体的x、y轴相对于第一、三块x、y轴旋转90。)，其结果使相位延迟相加，这相当于降低了半波电压。但串接晶体块数亦不宜过多，以免造成透过率太低或电容太大。

　　3．电光晶体尺寸的选择

　　电光晶体的尺寸是指其长度和横截面的大小。在KDP类晶体纵向运用中，虽然半波电压与晶体长度无关，但增加其长度却能减小调制器的电容(因为Co=εA / L)使频带展宽，可是长度越长对加工及装调精度要求越高，否则，晶体的光轴不可能完全平行于光波传播方向，会受到晶体自然双折射的影响，因而增加调制器的相位延迟的不稳定性，故L不能过长。横向截面的大小主要根据通光孔径的要求而定。