一种实现调制效率提高的Z切LNOI电光调制器及其应用，该Z切LNOI电光调制器包括衬底，其底部设有槽；绝缘层，其设置在衬底上；波导芯层，设置在绝缘层上，切向为Z切；上包层，设置在波导芯层上，用于和波导芯层形成折射率差从而限制光场的传输，同时作为上层电极的支撑结构；信号电极，设置在包层对应光学波导位置上，用于施加电信号形成电场对波导芯层中的光进行电光调制；以及地电极，其设置在槽内，与信号电极之间的电场沿着Z切LN的光轴方向。本发明实现了电场对光场的接近100％的超高效电光调制，进而极大降低调制器的半波电压，减小调制器功耗。