一种光偏振控制装置及方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]其中，自动偏振控制器(Auto polarizat1n 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。
[0004]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】
[0005]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。
[0006]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、偏振控制器及光纤親合器，所述偏振控制单兀包括第一分光器、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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]所述偏振控制器与所述第二光调制器光路连接；
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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的光纤親合器，其中，親合比为親合器的输出功率除以親合器的输入功率。
[0016]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。
[0017]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:
[0018]所述光偏振控制装置中的偏振分束器将接收端接收到的信号光分为第一偏振光和第二偏振光，并将第一偏振光输送至所述光偏振控制装置中的第二分光器，将所述第二偏振光输送至所述光偏振装置中的第一分光器；
[0019]所述第一分光器将所述第二偏振光分为第三偏振光和第四偏振光，将所述第三偏振光输送至所述光偏振控制装置的第一光调制器，将所述第四偏振光输送至所述光偏振控制装置中的第一光电探测器；
[°02°]所述第二分光器将所述第一偏振光分为第五偏振光和第六偏振光，将所述第五偏振光输送至所述光偏振控制装置中的偏振控制器，将所述第六偏振光输送至所述光偏振控制装置中的第二光电探测器；
[0021 ]所述偏振控制器将所述第五偏振光转换成第七偏振光，并将所述第七偏振光输送至所述光偏振控制装置中的第二光调制器；
[0022]所述第一光电探测器将所述第四偏振光转换为第一电信号，并将所述第一电信号输送至所述光偏振控制装置中的数字信号处理器；
[0023]所述第二光电探测器将所述第六偏振光转换为第二电信号，并将所述第二信号光输送至所述数字信号处理器；
[0024]所述数字信号处理器根据接收到的所述第一电信号和所述第二电信号的大小，产生第一脉冲驱动信号和第二脉冲驱动信号，并将所述第一脉冲驱动信号输送至所述第一光调制器，将所述第二脉冲驱动信号输送至所述第二光调制器；
[0025]所述第一光调制器根据所述第一脉冲驱动信号，决定是否将所述第三偏振光输送至所述光偏振装置中的光纤耦合器；
[0026]所述第二光调制器根据所述第二脉冲驱动信号，决定是否将所述第七偏振光输送至所述光纤耦合器；
[0027]所述的光纤親合器将接收到的偏振光親合为第八偏振光后输出。
[0028]较佳的，所述数字信号处理器根据接收到的所述第一电信号和所述第二电信号的大小，产生第一脉冲驱动信号和第二脉冲驱动信号具体包括:
[0029]所述数字信号处理器根据接收到的所述第一电信号和所述第二电信号的大小，比较所述第四偏振光和所述第六偏振光的光强度大小，产生第一脉冲驱动信号和第二脉冲驱动信号。
[0030]较佳的，所述比较所述第四偏振光和所述第六偏振光的光强度大小，产生所述第一脉冲驱动信号和所述第二脉冲驱动信号具体包括:
[0031]当所述第四偏振光的光强度大于等于所述第六偏振光的光强度，产生的所述第一脉冲驱动信号为I电平，产生的所述第二脉冲驱动信号为O电平；
[0032]当所述第四偏振光的光强度小于所述第六偏振光的光强度，产生的第一脉冲驱动信号为O电平，产生的所述第二脉冲驱动信号为I电平。
[0033]较佳的，所述第五偏振光和所述第六偏振光的偏振态相同；所述第三偏振光、所述第四偏振光和所述第七偏振光的偏振态相同。
[0034]较佳的，所述第八偏振光为偏振方向固定的线偏振光，其中，线偏振光是在光的传播方向上，光矢量只沿一个固定的方向振动，光矢量的大小随相位变化、方向不变偏振光。
[0035]由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的一种光偏振控制装置中，偏振分束器分别与第二分光器和第一分光器光路连接;第一分光器分别与第一光调制器和第一光电探测器光路连接;第二分光器分别与偏振控制器和第二光电探测器光路连接;偏振控制器与第二光调制器光路连接;数字信号处理器分别与第一光调制器、第二光调制器、第一光电