CN104330888A - 一种电动光纤偏振控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动光纤偏振控制装置，包括计算机、电平转换芯片和单片机，计算机通过电平转换芯片和单片机相连，单片机输出端接有数模转换器一、数模转换器二和数模转换器三，数模转换器一与放大电路一相连，数模转换器二与放大电路二相连，数模转换器三与放大电路三相连，放大电路一、放大电路二和放大电路三均与用于控制输出光的偏振态的光纤挤压装置相接，光纤挤压装置输入端通过偏振控制器一与激光器相连，光纤挤压装置输出端通过偏振控制器二与偏振分析仪相连；光纤挤压装置包括依次0°放置的由压电陶瓷一、45°放置的压电陶瓷二和0°放置的压电陶瓷三，且依次压住光纤。本发明插入损耗低、控制速度快、带宽比较宽、制造成本低且容易集成，有效解决了现有技术的不足。

Description

一种电动光纤偏振控制装置

技术领域

  本发明属于激光技术领域，具体涉及一种电动光纤偏振控制装置。

背景技术

    在光纤通讯中，由于平面光波导及分偏振复用器的相关应用，愈来愈多的器件输入讯号的光束须是偏振光束，而形成偏振光束的方法例如使用偏振分光镜或双折射晶体，将单一波长的光束分为横向电性偏振光束及横向磁性偏振光束，并且视需求决定使用哪种偏振光束。随后将讯号加载到偏振光束上，再使用DWDM或WDM将各种波长的偏振光束导入光纤中。

  偏振控制器其技术原理可分为三类：一种是由多个延迟固定、方位角可变的波片组成；另一种由单个延迟可调、方位角可变的波片组成；还有一种由多个方位角固定、延迟可调的波片组成。但三类方法存在偏振相关损耗大、调节速度慢或制造成本高或对波长敏感的缺点，总之性能不能取得很好的平衡。

发明内容

  本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种电动光纤偏振控制装置,其插入损耗低、控制速度快、带宽比较宽、制造成本低且容易集成，有效解决了现有技术的不足。

   为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电动光纤偏振控制装置，其特征在于：包括计算机、电平转换芯片和单片机，所述计算机通过电平转换芯片和单片机相连，所述单片机输出端接有数模转换器一、数模转换器二和数模转换器三，所述数模转换器一与放大电路一相连，所述数模转换器二与放大电路二相连，所述数模转换器三与放大电路三相连，所述放大电路一、放大电路二和放大电路三均与用于控制输出光的偏振态的光纤挤压装置相接，所述光纤挤压装置输入端通过偏振控制器一与激光器相连，光纤挤压装置输出端通过偏振控制器二与偏振分析仪相连；所述光纤挤压装置包括依次0°放置的由压电陶瓷一、45°放置的压电陶瓷二和0°放置的压电陶瓷三，且依次压住光纤。

  上述的一种电动光纤偏振控制装置，其特征是：所述电平转换芯片为MAX232芯片。

   上述的一种电动光纤偏振控制装置，其特征是：所述单片机为单片机AT89C2052。

  上述的一种电动光纤偏振控制装置，其特征是：所述压电陶瓷一、压电陶瓷二和压电陶瓷三均为型号是PTBS200的压电陶瓷。

    上述的一种电动光纤偏振控制装置，其特征是：所述偏振分析仪为型号是SA2000的偏振分析仪。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、由于光纤的双折射效应，通过电控的方法调制光纤，使其输出光的偏振态可发生连续变化，由三个互成45°放置的压电陶瓷挤压光纤，在将机械控制转换为电控制，可实现对任意偏振态的控制。

2、本发明的光纤偏振器采用全光纤，易于与光纤链路连接，而且其插入损耗低、控制速度快、带宽比较宽、制造成本低且容易集成，性能十分优越。

综上所述，本发明设计合理，插入损耗低、控制速度快、带宽比较宽、制造成本低且容易集成，性能十分优越。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

    图1为本发明的结构框图。

    图2为本发明的光纤挤压装置实物图。

附图标记说明:

1-计算机；2-电平转换芯片；3-单片机；4-数模转换器一；5-数模转换器二；6-数模转换器三；7-放大电路一；8-放大电路二；9-放大电路三；10-激光器；11-光纤挤压装置；11-1-压电陶瓷一；11-2-压电陶瓷二；11-3-压电陶瓷三；12-偏振分析仪；13-光纤；14-偏振控制器一；15-偏振控制器二。

具体实施方式

    如图1和图2所示，本发明包括计算机1、电平转换芯片2和单片机3，所述计算机1通过电平转换芯片2和单片机3相连，所述单片机3输出端接有数模转换器一4、数模转换器二5和数模转换器三6，所述数模转换器一4与放大电路一7相连，所述数模转换器二5与放大电路二8相连，所述数模转换器三6与放大电路三9相连，所述放大电路一7、放大电路二8和放大电路三9均与用于控制输出光的偏振态的光纤挤压装置11相接，所述光纤挤压装置11输入端通过偏振控制器一14与激光器10相连，光纤挤压装置11输出端通过偏振控制器二15与偏振分析仪12相连；所述光纤挤压装置11包括依次0°放置的由压电陶瓷一11-1、45°放置的压电陶瓷二11-2和0°放置的压电陶瓷三11-3，且依次压住光纤13。

本实施例中，所述电平转换芯片2为MAX232芯片。

本实施例中，所述单片机3为单片机AT89C2052。

本实施例中，所述数模转换器一4、数模转换器二5和数模转换器三6均为型号是MX7224的芯片。

本实施例中，所述压电陶瓷一11-1、压电陶瓷二11-2和压电陶瓷三11-3均为型号是PTBS200的压电陶瓷。

本实施例中，所述偏振分析仪12为型号是SA2000的偏振分析仪。

    实际使用过程中，开启激光器10，并为装置供电。计算机1首先输入控制命令，通过电平转换芯片2将控制命令转换成单片机3可读取的电平信号。单片机3通过分析处理将信号传给数模转换器一4、数模转换器二5和数模转换器三6，数模转换器一4、数模转换器二5和数模转换器三6再将转换后的模拟信号传给分别与其相连的放大电路一7、放大电路二8和放大电路三9，放大电路一7、放大电路二8和放大电路三9再驱动与其分别相连的压电陶瓷一11-1、压电陶瓷二11-2和压电陶瓷三11-3，通过三个压电陶瓷两两互成45°方向对光纤13的挤压，会在偏振分析仪12上得出形状为两个互相垂直的大圆的偏振态信号图，说明输出偏振态的各态遍历良好，这是装置的调节目标。因为输入偏振态会随着光纤13挤压程度的增加，轨迹呈圆弧状。只有有效调节，才能很理想地达到输出偏振态的各态遍历，所以要利用偏振控制器一14和偏振控制器二15调节偏振态，使光纤13在不至于被压断的情况下，使偏振态位置点一个稳定在偏振分析仪12上的球形坐标北极位置，一个稳定在偏振分析仪12上的球形坐标赤道上，在偏振态位置点保持稳定后，对压电陶瓷一11-1提供电压，对光纤进行挤压，使挤压部分电压从0V开始，直到偏振态信号图完整出现在偏振分析仪12上。然后压电陶瓷一11-1归零，压电陶瓷二11-2以同样方法挤压，得到另一个与前面偏振态信号图相垂直的偏振态信号图。如果两个偏振态信号图不闭合，可用压电陶瓷三11-3补偿。这样，就实现了输出光纤偏振态的各态遍历，实现在任意偏振态输入的情况下有任意偏振态输出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:包括计算机（1）、电平转换芯片（2）和单片机（3），所述计算机（1）通过电平转换芯片（2）和单片机（3）相连，所述单片机（3）输出端接有数模转换器一（4）、数模转换器二（5）和数模转换器三（6），所述数模转换器一（4）与放大电路一（7）相连，所述数模转换器二（5）与放大电路二（8）相连，所述数模转换器三（6）与放大电路三（9）相连，所述放大电路一（7）、放大电路二（8）和放大电路三（9）均与用于控制输出光的偏振态的光纤挤压装置（11）相接，所述光纤挤压装置（11）输入端通过偏振控制器一（14）与激光器（10）相连，光纤挤压装置（11）输出端通过偏振控制器二（15）与偏振分析仪（12）相连；所述光纤挤压装置（11）包括依次0°放置的由压电陶瓷一（11-1）、45°放置的压电陶瓷二（11-2）和0°放置的压电陶瓷三（11-3），且依次压住光纤（13）。

2.根据权利要求1所述的一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:所述电平转换芯片（2）为MAX232芯片。

3.根据权利要求1所述的一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:所述单片机（3）为单片机AT89C2052。

4.根据权利要求1所述的一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:所述数模转换器一（4）、数模转换器二（5）和数模转换器三（6）均为型号是MX7224的芯片。

5.根据权利要求1所述的一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:所述压电陶瓷一（11-1）、压电陶瓷二（11-2）和压电陶瓷三（11-3）均为型号是PTBS200的压电陶瓷。

6.根据权利要求1所述的一种电动光纤偏振控制装置,其特征在于:所述偏振分析仪（12）为型号是SA2000的偏振分析仪。