[发明专利]一种光偏振无限跟踪控制方法及其系统有效
申请号: | 202110352114.2 | 申请日: | 2021-03-31 |
公开(公告)号: | CN113093816B | 公开(公告)日: | 2022-12-06 |
发明(设计)人: | 王大伟;雷宇;赖开琴;李朝晖 | 申请(专利权)人: | 中山大学 |
主分类号: | G05D3/20 | 分类号: | G05D3/20;H04B10/516 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 陈伟斌 |
地址: | 510275 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 偏振 无限 跟踪 控制 方法 及其 系统 | ||
1.一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,包括:
S1:光发射机发射任意的偏振光;
S2:通过偏振调节器的旋转调节所述偏振光的偏振态;
S3:通过光传输链路分别提取所述偏振光X、Y偏振态上的光功率EX,EY;
S4:接收所述EX,EY光功率并提取电误差信号;
S5:控制模块收集所述电误差信号并计算,得到控制电压信号,并输出驱动电压信号至所述偏振调节器;
S6:所述偏振调节器在所述驱动电压的驱动下改变旋转角度或方向,调节偏振光的偏振态使得偏振光X、Y偏振方向上的光功率始终保持均衡,其中所述偏振调节器旋转0和2π角度时的控制电压相差不超过5%;
所述偏振调节器由电压驱动的电光晶体材料制成,用于模拟二分之一波片的旋转,所述偏振调节器旋转0和2π角度时的控制电压相等;
所述偏振调节器旋转角度达到2π时,则重置所述偏振调节器的驱动电压,将所述偏振调节器的旋转范围重置为0~2π。
2.根据权利要求1所述的一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,步骤S3中提取所述偏振光X、Y偏振态上的光功率具体为通过偏振分束器将所述偏振光分解为两个光路,再通过分光器分别对两个光路进行功率分配。
3.根据权利要求1所述的一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,步骤S4中所述电误差信号为斯托克斯矢量的分量大小,当所述斯托克斯矢量的分量变小,则控制所述偏振调节器旋转方向不变;当所述斯托克斯矢量变大,则所控制述偏振调节器反向旋转。
4.根据权利要求1所述的一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,所述偏振调节器的驱动电压呈正弦规律变化。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,所述偏振调节器的旋转步长设置为定值。
6.根据权利要求3所述的一种光偏振无限跟踪控制方法,其特征在于,步骤S6中所述控制模块包括模数转换器、FPGA、数模转换器,所述模数转换器用于收集所述电误差信号,所述FPGA用于判断所述电误差信号的变化方向并输出相应的驱动电压到数模转换器,所述数模转换器用于将所述驱动电压输出至所述偏振调节器,控制所述偏振调节器的旋转。
7.一种应用于权利要求1至6任一项所述的光偏振无限跟踪控制方法的系统,其特征在于,包括:
偏振调节器,用于模拟二分之一波片的旋转,对偏振光进行偏振调节,所述偏振调节器的驱动电压在模拟旋转0和2π角度时相等;
偏振分束器,用于对经所述偏振调节器调节过的偏振光进行分束;
两个分光器,分别用于提取经所述偏振分束器分束后的x,y偏振态上的光功率;
平衡探测器,用于接收并提取两个分光器光信号的电误差信号;
控制模块,用于收集所述电误差信号,并输出对应的控制电压至所述偏振调节器,控制所述偏振调节器旋转;所述控制模块包括电连接的数模转换器、模数转换器、FPGA。
8.根据权利要求7所述的光偏振无限跟踪控制方法的系统,其特征在于,两个分光器的分光比均为90:10,所述平衡探测器接收每个光路10%的功率。
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