[发明专利]一种光偏振控制装置及方法

说明书

本发明实施例公开了一种光偏振控制装置及方法，装置包括：偏振分束器分别与所述第二分光器和第一分光器光路连接；所述第一分光器分别与所述第一光调制器和所述第一光电探测器光路连接；所述第二分光器分别与所述偏振控制器和所述第二光电探测器光路连接；所述偏振控制器与所述第二光调制器光路连接；所述数字信号处理器分别与所述第一光调制器、所述第二光调制器、所述第一光电探测器和所述第二光电探测器电连接；所述光纤耦合器分别与所述第一光调制器和所述第二光调制器光路连接。应用本发明实施例，成本比较低，无需复杂算法实现偏振态的控制。

技术领域

本发明涉及光偏振控制技术领域，特别涉及一种光偏振控制装置及方法。

背景技术

在光通信及光传感等领域，对光的偏振态有着特殊的要求，例如，在相干光通信中，要求本振光与信号光的偏振态一致，但由于光纤的无规则双折射，光在光纤传输中偏振态会随机变化，这便需要对光的偏振态进行动态自适应的调整，而自动偏振控制器恰恰能解决这一问题。

其中，自动偏振控制器(Auto polarization controller，简称APC)指能将任意动态变化的输入偏振态转换为任意期望输出偏振态的偏振态控制器件，它利用晶体的双折射现象来改变偏振态，通过一定的组成方法(串接波片数量和各波片间相对方位关系)和控制算法(高速动态改变波片的方位角和双折射相对位相差)，得到需要的偏振态的偏振光输出。

如图1所示，现有的自动偏振控制器，输入的信号光经过偏振控制器调整为偏振态固定的偏振光，偏振监测器监测偏振光的偏振态，当偏振光的偏振态与目标偏振光的偏振态不一致时，通过模数转换器将信息传输至控制模块，控制模块中的偏振态控制算法经过计算分析，发出调整指令，驱动电路根据数模转换器转换后的调整指令驱动偏振控制器对偏振光的偏振态进行调整；偏振监测器监测到偏振光的偏振态与目标偏振光的偏振态一致时，直接对偏振光输出。目前所使用的方法涉及到器件的成本比较高，而且需要比较复杂的算法实现偏振态控制，极大的制约了相干通信等对光偏振有着特殊要求的技术的发展与应用。

发明内容

本发明实施例公开了一种光偏振控制装置及方法，成本比较低，无需复杂的算法实现偏振态的控制。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种光偏振控制装置，所述装置包括：偏振切换单元和偏振控制单元，所述偏振切换单元包括第一光调制器、第二光调制器、偏振分束器、偏振控制器及光纤耦合器，所述偏振控制单元包括第一分光器、第二分光器、第一光电探测器、第二光电探测器及数字信号处理器；

其中，所述偏振分束器分别与所述第二分光器和所述第一分光器光路连接；

所述第一分光器分别与所述第一光调制器和所述第一光电探测器光路连接；

所述第二分光器分别与所述偏振控制器和所述第二光电探测器光路连接；

所述偏振控制器与所述第二光调制器光路连接；

所述数字信号处理器分别与所述第一光调制器、所述第二光调制器、所述第一光电探测器和所述第二光电探测器电连接；

所述光纤耦合器分别与所述第一光调制器和所述第二光调制器光路连接。

较佳的，所述第一分光器和第二分光器均为分光比为99∶1的分光器。

较佳的，所述第一光调制器与第二光调制器均为马赫曾德尔调制器。

较佳的，所述偏振控制器为机械式光纤偏振控制器；所述光纤耦合器为耦合比为50∶50的光纤耦合器，其中，耦合比为耦合器的输出功率除以耦合器的输入功率。

较佳的，所述第一光电探测器、第二光电探测器和数字信号处理器可以相互分离也可以集成到集成电路中。

为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种光偏振控制装置，应用于上述的光偏振控制装置，所述方法包括：