変調器の中にlithium niobateという光学結晶の導波路がMach-Zehnder干渉計の構成になっています。ですから、入射した光はまず２つに分割されます。電気信号を加えると、干渉計の片方の光路の屈折率が電気光学効果(electro-optic effect)で高くなります。その変化量は印加する電気信号の電圧に依存します。光の伝搬速度は屈折率に依存するので、この光路を伝搬する光の位相が変化します。干渉計ですから、出力光の強度は合波する光の位相差によって強くなったり、弱くなったりします。結果的に、光の強度が電気信号によって変調されることとなります（図）。変調速度は非常に速い(写真のものは40GHzの変調器)ので、高速シャッターとして使うこともできます。
注：Mach-Zehnder干渉計については前回の記事を見てください。
図はこのサイトから取ってきました。http://www.socnb.com/techbox/hproduct/ln.html