[发明专利]一种光偏振检测仪

权利要求书

1.一种光偏振检测仪，其特征在于：它包括

一偏振补偿单元，所述偏振补偿单元包括两传输光纤，以及连接在所述两传 输光纤之间的一手动偏振控制器；实际检测时，预先利用一标准偏振发生仪对检 测仪进行标定，标定方法是调整所述手动偏振控制器，使输出光与所述标准偏振 发生仪产生的输入光偏振状态相同；

一分集接收单元，其将所述偏振补偿单元输出的光信号分成三路偏振方向不 同的光信号，并将所述三路偏振方向不同的光信号转化为电流信号输出；所述分 集接收单元包括一分束器、三偏振片和三探测器，所述分束器将所述偏振补偿单 元中光纤输出的一束光变为三路光，所述偏振片使所述三路光的偏振方向相差一 角度，所述探测器将所述三路偏振方向不同的光信号转化为电流信号；

一预处理单元，其将所述分集接收单元输出的三路所述电流信号转化为电压 信号并放大输出；

一信号处理单元，其将所述预处理单元输出的三路所述电压信号进行模数转 换后，计算出所述待测光的偏振态并输出；所述信号处理单元计算待测光的偏振 态的具体步骤如下：

1)将三路光强I₁、I₂、I₃转化为待测光的光矢量：

Ex=2I1]]>

Ey=23(2I2+2I3-I1)]]>

φ=arccos(I2-I3I1(2I2+2I3-I1))]]>

其中，E_x为待测光的光电场矢量在x轴上的振幅分量，E_y为待测光的光电场矢量 在y轴上的振幅分量，φ为y分量超前x分量的相位，φ取值范围为0～π；

2)将步骤1)中的光矢量转化为斯托克斯矢量：得到E_x、E_y、φ之后，根据 斯托克斯矢量的定义，斯托克斯矢量的4个参量的计算表达式为：

S0=Ex2+Ey2]]>

S1=Ex2-Ey2]]>

S₂＝2E_xE_ycosφ

S₃＝2E_xE_ysinφ

3)将步骤2)中的斯托克斯矢量转化为邦加球坐标：待测光偏振态邦加球坐 标的公式如下：

Θ=2θ=arctanS2S1]]>

(Θ，Ψ)即为待测光偏振态对应的点在邦加球面上的坐标；

一显示单元，用于显示所述信号处理单元输出的光偏振态。