[发明专利]一种偏振控制器

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感和光纤通信技术领域，具体涉及一种偏振控制器。

背景技术

偏振控制器(Polarization controller，PC)，是指能将任意输入的偏振态转变为任意期望输出偏振态的器件。

在光纤相干通信系统中，仅当信号光场与本振光场的偏振态一致时，才能得到预期的外差接收高灵敏度。然而由于单模光纤双折射特性，光纤输出光偏振态会随温度、压力和弯曲等各种因素而变化，引起信号光与本振光之间偏振态失配，从而影响接收机灵敏度。另外，在使用保偏光纤作为传感光纤的相干测量系统中，往往要求入射光的偏振方向与光纤的双折射主轴之一重合，以满足测量的需求。因此，偏振控制器是相干光纤通信系统，以及其它相干测量系统中一个极其重要的问题。采用光纤偏振控制器是解决该问题的一个有效技术手段。

目前已有的偏振控制器主要包括光纤挤压型和光纤缠绕型两种，其中光纤挤压型偏振控制器主要通过压电陶瓷PZT通电后产生形变的推力挤压光纤，从而产生应力双折射效应来改变偏振态，其优点是结构简单，响应时间快。挤压式偏振控制器的缺点是使用的压电陶瓷PZT需要高压来驱动(0-150V交替变化)，并且压电陶瓷的成本也较高。缠绕型偏振控制器目前都是手动型偏振控制器，无法进行电动控制和远程控制，再加上缠绕型偏振控制器受普通光纤最小弯曲半径限制，体积很难做小。

因此，对本领域技术人员而言，发明一种既可以电动调节，又不需要高压，结构稳定，对光纤损伤较小，并且不受温度、湿度影响的偏振控制器成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种偏振控制器，该偏振控制器既可以电动调节，又不需要高压，结构稳定，对光纤损伤较小，并且不受温度、湿度影响。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下面所描述：

一种偏振控制器，包括底座、光纤、光纤缠绕轴和旋转轴，其特征在于：所述的光纤为G657弯曲不敏感光纤，所述光纤缠绕轴为三根，三根轴分别与其下方固定的步进电机齿轮咬合。

进一步地，更优的方案为：所述的步进电机齿轮上设置有减速齿轮。

进一步地，更优的方案为：所述的光纤缠绕轴上设置有光纤挡板，光纤挡板通过挡板固定螺钉固定在光纤缠绕轴上。

本发明的有益效果是：相较于普通手动偏振控制器，本发明可以实现电动调节，因为本发明的调节实际是靠调节步进电机来实现的，而步进电机是靠驱动程序来动作的，所以，本发明还可以通过控制程序来实现远程调节的目的。本发明使用的是G657弯曲不敏感光纤，这种光纤的弯曲半径可以达到5mm，所以，整套结构的体积相较于手动偏振控制器也会小很多。相较于压电陶瓷PZT式偏振控制器，本发明所需要的驱动电压更小，这样就不需要再增加高压模块。

综上，本发明为既可以电动调节，又不需要高压，结构稳定，对光纤损伤较小，并且不受温度、湿度影响的偏振控制器。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是本发明偏振控制器的主视结构示意图；

图2是本发明偏振控制器的整体结构示意图。

图中，1光纤缠绕轴，2光纤，3旋转轴，4步进电机，5底座，6光纤挡板，7挡板固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明的偏振控制器，包括底座5、光纤2、光纤缠绕轴1和旋转轴3，光纤2为G657弯曲不敏感光纤，光纤缠绕轴1包括三根，三根轴分别与其下方固定的步进电机4的齿轮咬合。如图1所示，将G657弯曲不敏感光纤2分别按照固定的圈数缠绕到三个光纤缠绕轴1上；再分别用三个挡板固定螺钉7，将光纤挡板6固定到三个光纤缠绕轴1上，再将缠绕有光纤2的光纤缠绕轴1与步进电机4的齿轮进行咬合固定。最后将步进电机4的导线与外接驱动电路相连。

步进电机4齿轮上设置有减速齿轮。使用步进电机4来作为三根轴的旋转动力来源，可以分别控制每个轴的旋转方向(相对旋转轴3进行正负90度旋转)；由于步进电机4的最小步进角的限制，所以，增加一个减速齿轮，来缩小步进电机4的步进角，从而达到精细调节的目的。

相较于普通手动偏振控制器，本发明可以实现电动调节，因为本发明的调节实际是靠调节步进电机4来实现的，而步进电机4是靠驱动程序来动作的，所以，本发明还可以通过控制程序来实现远程调节的目的。