Wird an den elektrooptischen Kristall eine Spannung angelegt, ändern sich Brechungsindex und andere optische Eigenschaften des Kristalls. Dadurch ändert sich der Polarisationszustand der Lichtwelle: Zirkular polarisiertes Licht wird zunächst elliptisch und anschließend durch den Polarisator linear polarisiert. Die Lichtintensität wird moduliert. Die Lichtwelle enthält dabei Schallinformationen und breitet sich im freien Raum aus. Am Empfangsort empfängt ein Fotodetektor das modulierte optische Signal. Anschließend wird dieses durch eine Schaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Demodulator gibt das Schallsignal zurück, und die optische Übertragung ist abgeschlossen. Die angelegte Spannung entspricht dem übertragenen Schallsignal, das beispielsweise von einem Radiorekorder oder einem Tonbandgerät ausgegeben werden kann und somit ein zeitlich veränderliches Spannungssignal darstellt.