Принцип роботи запропонованого електрооптичного модулятора базується на двох фізичних явищах: просторовому розділенні звичайного та незвичайного променів та повертанні площини поляризації світла в результаті електрооптичного ефекту. Модулятор складається з трьох оптичних елементів, виконаних у формі паралелепіпедів. Активний елемент виготовлено з кристала ніобату літію (LiNbO3). На полірованих гранях, які перпендикулярні до осі Z, напиляються просвітлюючі покриття. Металеві електроди, наносяться з обох сторін вздовж осі X. При прикладенні півхвильової напруги Uλ/2 площина поляризації світла, що проходить через активний елемент повертається на кут 90o. Попереду і позаду активного елемента розміщені світлороздільні елементи з кальциту. Неполяризоване лазерне випромінювання падає на вхідну грань кристалу кальциту, де розкладається на звичайний та незвичайний промені, які потрапляють на активний елемент. У випадку відсутності півхвильової напруги на кристалі ніобату літію, напрям поляризації звичайного і незвичайного променів на виході з нього не змінюється. Якщо до кристалу ніобату літію прикладена півхвильова напруга, то напрямки поляризації цих променів повертаються на 90о. При попаданні їх на кристал кальциту, промінь, який був незвичайним променем у першому елементі кальциту, стає звичайним у другому елементі кальциту і відповідно, звичайний промінь стає незвичайним. В підсумку на виході із третього елементу модулятора, промені розводяться на певну відстань. Такий модулятор дозволяє використовувати неполяризоване випромінювння, без загальноприйнятих 50% втрат потужності, що відповідає збільшенню в два рази потужності випромінювання. На основі спеціально розробленого програмного забезпечення було проведено процес оптимізації електрооптичного ефекту з метою найбільш ефективного використання кристалів ніобату літію як активних елементів створеного електрооптичного модулятора.
Розроблена концепція та створений прототип високоефективного електрооптичного модулятора, що працює з неполяризованим світлом та має високі експлуатаційні характеристики і мінімальні втрати енергії. Спектральний діапазон для цієї конфігурації модулятора становить від 0,35 до 2,0 мкм. При необхідності цей діапазон може бути розширений за рахунок використання оптичних елементів виготовлених з інших кристалічних матеріалів з більш широким спектральним діапазоном пропускання.
В результаті використання даного типу модуляторів значно підвищуються технічні характеристики, а саме: оптична контрастність, мінімізуються енергетичні втрати, оскільки використовуються обидві складові випромінювання з ортогональною поляризацією на відміну від класичних модуляторів, де використовується одна складова.