CN116203678A - 一种光偏振控制装置以及偏振控制方法 - Google Patents

一种光偏振控制装置以及偏振控制方法 Download PDF

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CN116203678A CN202111447604.7A CN202111447604A CN116203678A CN 116203678 A CN116203678 A CN 116203678A CN 202111447604 A CN202111447604 A CN 202111447604A CN 116203678 A CN116203678 A CN 116203678A
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Abstract

本申请提供了一种光偏振控制装置以及偏振控制方法，光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。

Description

一种光偏振控制装置以及偏振控制方法
技术领域
本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种光偏振控制装置以及偏振控制方法。
背景技术
目前，在保证商业竞争力前提下，成本和功耗制约着相干技术能够下沉的最短传输距离。在众多的相干技术中，同源相干技术因其具有低功耗、低成本的特点，成为最具竞争力的短距相干差异化的解决方案。一方面，同源相干使用了同一个激光光源，使得激光频率偏移影响基本消除，从而大幅降低了数字信号处理算法的复杂度。另一方面，在信号载波光路和远程参考光路长度差别不大的情况下，系统对激光相位噪声的容忍度大幅增加。在保证传输质量的条件下，激光光源可由原来昂贵的外腔激光器替换为廉价的不带温度控制(temperature controller，TEC)的分布式反馈激光器(distributive feedback，DFB)。这将大幅降低系统的综合成本。
然而，如何跟踪和控制远程参考光的偏振状态是一个关键问题。这是因为收端的参考光并不是由本地产生，而是从发射端传送而来，其偏振状态(State of thePolarization，SOP)随机变化。这导致参考光在收端分光的两路光强不相等，使得相干信号无法完整、准确地恢复和接收。因此，一个设计良好的光偏振控制装置是同源相干技术的关键技术之一。
通常，传统的光偏振控制装置采用单光璐跟踪的方式跟踪输出光的传输状态。若光偏振控制装置由于某些原因需要重置时，则该光偏振控制装置需要传递的输出光发生中断，输出光无法被跟踪，影响了业务处理效率。
发明内容
本申请提供了一种光偏振控制装置以及偏振控制方法，可选的，偏振控制方法可以应用于光偏振控制装置，该光偏振控制装置包括第一通道和第二通道，当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
本申请提供了一种光偏振控制装置，其特征在于，所述光偏振控制装置包括第一偏振旋转分束器、第一通道、第二通道，所述第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，所述第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块：所述第一偏振旋转分束器用于，调整输入光信号的偏振态后输出第一光信号和第二光信号，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振态不同；所述第一分光模块用于，按照第一分光比将所述第一光信号划分为第三光信号和第四光信号；所述第二分光模块用于，按照第二分光比将所述第二光信号划分为第五光信号和第六光信号；所述第一偏振控制模块用于，调整所述第三光信号和所述第六光信号的相位后输出第七光信号；所述第二偏振控制模块用于，调整所述第四光信号和所述第五光信号的相位后输出第八光信号。
本申请提供了一种光偏振控制装置，光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器(Polarization Splitter-Rotator，PSR)、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述第一偏振控制模块包括第一移相器以及第一耦合器，所述第二偏振控制模块包括第二移相器以及第二耦合器；所述第一移相器的第一端与所述第一分光模块连接，所述第一移相器的第二端与所述第一耦合器的第一输入端连接；所述第一耦合器的第二输入端与所述第二分光模块连接，所述第一耦合器的第一输出端和第二输出端与所述合波模块连接；所述第二移相器的第一端与所述第一分光模块连接，或，所述第二移相器的第一端与所述第二分光模块连接，所述第二移相器的第二端与所述第二耦合器连接；所述第二耦合器的第一输入端与所述第二分光模块连接，所述第二耦合器的第二输入端与所述第一分光模块连接，所述第二耦合器的第一输出端和第二输出端与所述合波模块连接；所述合波模块用于，将所述第七光信号和所述第八光信号合波后输出。
该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块可以采用单级单控制量偏振控制器。由于第一、第二偏振控制模块使用了单级干涉结构，单级单控制量偏振控制器可以锁定偏振旋转角，使得两路光的输出功率稳定且一致，提升了光偏振控制装置的稳定性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一分光模块包括第一可调分光器，所述第二分光模块包括第二可调分光器；所述第二移相器的第一端与所述第二分光模块连接，所述第二移相器的第二端与所述第二耦合器的第一输入端连接；所述第一可调分光器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第一可调分光器的第一输出端与所述第一移相器连接，所述第一可调分光器的第二输出端与所述第二耦合器的第二输入端连接；所述第二可调分光器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第二可调分光器的第一输出端与所述第二移相器的第一端连接，所述第二可调分光器的第二输出端与所述第一耦合器的第二输入端连接。
该种可能的实现方式中，输入光被PSR分为两支路光，这两路光分别对应经过PSR处理后的输入光在正交分光方向上的光场分量。经过PSR的模式转换功能，其输出的两支路光皆为相同波导传播模式。第一支路光输入到第一分光模块，并输出另外两支路调节光；第二支路光输入到第二分光模块，并输出两支路调节光。可选的，第一分光模块和第二分光模块可以为可调定向耦合器，替代了使用干涉器结构形成的分光模块，器件结构简单，节约了光偏振控制装置内部的空间。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述合波模块包括第一可调合波器和第二可调合波器；所述第一可调合波器的第一输入端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第一可调合波器的第二输入端与所述第二耦合器的第二输出端连接；所述第二可调合波器的第一输入端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第二可调合波器的第二输入端与所述第一耦合器的第二输出端连接。
该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块向合波模块输出信号，合波模块将第一偏振控制模块和第二偏振控制模块输出的信号合波后输出。可选的，合波模块可以由可调定向耦合器构成，替代了使用干涉器结构形成的合波模块，器件结构简单，节约了光偏振控制装置内部的空间。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一可调分光器、所述第二可调分光器、所述第一可调合波器和所述第二可调合波器处于同一温度控制域。
该种可能的实现方式中，对于每个以热调制为基础的可调定向耦合器，需要配置单独的热调制器。如果有较多的热调制器件，散热便成为影响装置稳定性的主要因素。假设本申请中第一可调分光器、第二可调分光器采用相同的分光比，第一可调合波器、第二可调合波器也采用相同的分光比。由于相同分光比的器件的热参数相同，可以将多个可调定向耦合器安排在同一温度域下，从而能够较好的避免散热造成的器件不稳定和调制精度下降，提升了光偏振控制装置的稳定性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一分光模块包括第三移相器、第三耦合器和第四耦合器，所述第二分光模块包括第四移相器、第五耦合器和第六耦合器；所述第三移相器的第一端与所述第三耦合器的第一输出端连接，所述第三移相器的第二端与所述第四耦合器的第一输入端连接；所述第三耦合器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第三耦合器的第二输出端与所述第四耦合器的第二输入端连接；所述第四耦合器的第一输出端与所述第一移相器的第一端连接，所述第四耦合器的第二输出端与所述第二移相器的第一端连接；所述第四移相器的第一端与所述第五耦合器的第一输出端连接，所述第四移相器的第二端与所述第六耦合器的第一输入端连接；所述第五耦合器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第五耦合器的第二输出端与所述第六耦合器的第二输入端连接；所述第六耦合器的第一输出端与所述第二耦合器的第一输入端连接，所述第六耦合器的第二输出端与所述第一耦合器的第二输入端连接。
该种可能的实现方式中，输入光被PSR分为两支路光，这两路光分别对应经过PSR处理后的输入光在正交分光方向上的光场分量。经过PSR的模式转换功能，其输出的两支路光皆为相同波导传播模式。第一支路光输入到第一分光模块，并输出另外两支路调节光；第二支路光输入到第二分光模块，并输出两支路调节光。其中，第一分光模块和第二分光模块可以是以干涉器结构实现的，提供了一种第一分光模块和第二分光模块的具体的实现方式，提升了方案的可实现性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述合波模块包括第一合波子模块和第二合波子模块，所述第一合波子模块包括第五移相器、第七耦合器和第八耦合器，所述第二合波子模块包括第六移相器、第九耦合器和第十耦合器；所述第五移相器的第一端与所述第七耦合器的第一输出端连接，所述第五移相器的第二端与所述第八耦合器的第一输入端连接；所述第七耦合器的第一输入端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第七耦合器的第二输入端与所述第二耦合器的第二输出端连接，所述第七耦合器的第二输出端与所述第八耦合器的第二输入端连接；所述第八耦合器的第一输出端与接收机连接，所述第八耦合器的第二输出端与信号处理模块连接；所述第六移相器的第一端与所述第九耦合器的第二输出端连接，所述第六移相器的第二端与所述第十耦合器的第二输入端连接；所述第九耦合器的第一输入端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第九耦合器的第二输入端与所述第一耦合器的第二输出端连接，所述第九耦合器的第一输出端与所述第十耦合器的第一输入端连接；所述第十耦合器的第一输出端与所述接收机连接，所述第十耦合器的第二输出端与所述信号处理模块连接。
该种可能的实现方式中，第一合波子模块和第二合波子模块可以是以干涉器结构实现的，提供了一种第一合波模块和第二合波模块的具体的实现方式，提升了方案的可实现性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一偏振控制模块还包括第七移相器，所述第二偏振控制模块还包括第八移相器；所述第七移相器的第一端与所述第六耦合器的第二输出端连接，所述第七移相器的第二端与所述第一耦合器的第二输入端连接；所述第八移相器的第一端与所述第六耦合器的第一输出端连接，所述第八移相器的第二端与所述第二耦合器的第一输入端连接。
该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块可以通过两个相位调制器(移相器)对光信号进行调制，两个相位调制器调节调节时候调节幅度小，灵敏度，带宽要求小，温控带来温度波动小，增加了光偏振控制装置的稳定性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一分光模块还可以包括第九移相器，所述第二分光模块还可以包括第十移相器；所述第九移相器的第一端与所述第三耦合器的第二输出端连接，所述第九移相器的第二端与所述第四耦合器的第二输入端连接；所述第十移相器的第一端与所述第五耦合器的第一输出端连接，所述第十移相器的第二端与所述第六耦合器的第一输入端连接。
该种可能的实现方式中，第一分光模块和第二分光模块可以通过两个相位调制器(移相器)对光信号进行调制，两个相位调制器调节调节时候调节幅度小，灵敏度，带宽要求小，温控带来温度波动小，增加了光偏振控制装置的稳定性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一偏振控制模块还包括第十一移相器和第十二移相器，所述第二偏振控制模块还包括第十三移相器和第十四移相器；所述第十一移相器的第一端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第十一移相器的第二端与所述合波模块连接；所述第十二移相器的第一端与所述第一耦合器的第二输出端连接，所述第十二移相器的第二端与所述合波模块连接；所述第十三移相器的第一端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第十三移相器的第二端与所述合波模块连接；所述第十四移相器的第一端与所述第二耦合器的第二输出端连接，所述第十四移相器的第二端与所述合波模块连接。
该种可能的实现方式中，输入光被PSR分为两支路光，这两路光分别对应经过PSR处理后的输入光在正交分光方向上的光场分量。经过PSR的模式转换功能，其输出的两支路光皆为相同波导传播模式。第一支路光输入到第一分光模块，并输出另外两支路调节光；第二支路光输入到第二分光模块，并输出两支路调节光。可选的，第一分光模块和第二分光模块均可以由马赫曾德尔干涉结构组成，第一分光模块和第二分光模块也可以由其他结构组成，具体此处不做限定。该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块通过两组参数对光信号进行调节。进而，光偏振控制装置输出的光信号的偏振旋转角以及偏振分量间的相位差完全锁定，提升了光偏振控制装置输出光信号的准确性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一合波子模块还包括第十五移相器，所述第二合波子模块还包括第十六移相器；所述第十五移相器的第一端与所述第七移相器的第二输出端连接，所述第十五移相器的第二端与所述第八移相器的第二输入端连接；所述第十六移相器的第一端与所述第九移相器的第二输出端连接，所述第十六移相器的第二端与所述第十移相器的第二输入端连接。
该种可能的实现方式中，第一合波子模块和第二合波子模块可以通过两个相位调制器(移相器)对光信号进行调制，两个相位调制器调节调节时候调节幅度小，灵敏度，带宽要求小，温控带来温度波动小，增加了光偏振控制装置的稳定性。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述第一分光模块包括第三可调分光器，所述第二分光模块包括第四可调分光器，所述第一偏振控制模块包括第十七移相器和第一偏振转换器，所述第二偏振控制模块包括第十八移相器和第二偏振转换器，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述合波模块包括第十一耦合器；所述第三可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，所述第三可调分光器的第二端与所述第十七移相器的第一端连接，所述第三可调分光器的第三端与所述第十一耦合器的第一端连接；所述第一偏振转换器的第一端与所述第十七移相器的第二端连接，所述第一偏振转换器的第二端与所述第十一耦合器的第二端连接；所述第四可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第二输出端连接，所述第四可调分光器的第二端与所述第二偏振转换器的第一端连接，所述第四可调分光器的第三端与所述第十八移相器的第一端连接；所述第十八移相器的第二端与所述第十一耦合器的第三端连接；所述第二偏振转换器的第二端与所述第十一耦合器的第四端连接。
该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块、第二偏振控制模块由可调分光器实现，合波模块由可调合波器实现，由于可调分光器和可调合波器的作用为对偶反演，可以设计一种结构复用单个可调定向耦合器，使其同时表现为可调分光器和可调合波器。该种可能的实现方式器件结构简单，节约了光偏振控制装置内部的空间，降低了光偏振控制装置的构建成本。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述光偏振控制装置还包括第十二耦合器和第十三耦合器；所述第十二耦合器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，所述第十二耦合器的第二端与所述第三可调分光器的第一端连接；所述第十三耦合器的第一端与所述第二偏振旋转分束器的第一输出端连接，所述第十三耦合器的第二端与所述第四可调分光器的第一端连接。
该种可能的实现方式中，光偏振控制装置可以通过第十二耦合器和第十三耦合器监控信号的输出，提供了一种监控信号输出的具体的实现方式。
本申请第一方面的一种可能实现的方式中，所述光偏振控制装置还包括第二偏振旋转分束器，所述第一分光模块和所述第二分光模块为同一模块，所述第一分光模块包括第五可调分光器，所述第一偏振控制模块包括第十九移相器和第三偏振转换器，所述第二偏振控制模块包括第二十移相器和第四偏振转换器，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述合波模块包括第十四耦合器；所述第五可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的输入端连接，所述第五可调分光器的第二端与所述第二偏振旋转分束器的输入端连接；所述第十七移相器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，第十七移相器的第二端与所述第三偏振转换器的第一端连接；所述第一偏振旋转分束器的第二输出端与所述第十四耦合器的第一端连接；所述第三偏振转换器的第二端与所述第十四耦合器的第二端连接；所述第十八移相器的第一端与所述第二偏振旋转分束器的第一输出端连接，第十八移相器的第二端与所述第四偏振转换器的第一端连接；所述第二偏振旋转分束器的第二输出端与所述第十四耦合器的第三端连接；所述第四偏振转换器的第二端与所述第十四耦合器的第四端连接。
该种可能的实现方式中，将可调定向耦合器置于偏振分光器之前，可以省去另外一个可调定向耦合器，该种可能的实现方式器件结构简单，节约了光偏振控制装置内部的空间，降低了光偏振控制装置的构建成本。
本申请第二方面提供了一种偏振控制方法，所述偏振控制方法应用于所述光偏振控制装置，所述光偏振控制装置包括偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，所述第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，所述第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块；所述偏振旋转分束器的输出端与所述第一分光模块的输入端和所述第二分光模块的输入端连接；所述第一分光模块的输出端与所述第一偏振控制模块的输入端连接；所述第二分光模块的输出端与所述第二偏振控制模块的输入端连接；根据所述第一偏振控制器的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比。
本申请中，偏振控制方法可以应用于光偏振控制装置，该光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述第一偏振控制模块和所述第二偏振控制模块的状态包括跟踪状态和重置状态。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：若所述第一偏振控制模块处于所述跟踪状态，设置所述第二偏振控制器的状态为所述跟踪状态或所述重置状态。
该种可能的是先方式中，若第一偏振控制模块处于跟踪状态，则第一通道和第二通道均可以承载光功率，即第一通道和第二通道都可以实现对于光信号的跟踪。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：若所述第一偏振控制模块处于所述重置状态，设置所述第二偏振控制器的状态为所述跟踪状态。
该种可能的是先方式中，若第一偏振控制模块处于重置状态，则仅有第二通道可以承载光功率，即仅有第二通道可以实现对于光信号的跟踪。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比包括第一分光比和第二分光比，所述第一分光比用于指示所述第一分光模块和所述第二分光模块控制所述第一偏振控制模块和所述第二偏振控制模块共同承载输入光信号的光功率，所述第二分光比用于指示所述第一分光模块和所述第二分光模块控制所述第二偏振控制模块单独承载所述输入光信号的光功率。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：若所述第一偏振控制模块处于所述跟踪状态，设置所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比为所述第一分光比。
该种可能的是先方式中，若第一偏振控制模块处于跟踪状态，则调整第一分光模块和第二分光模块采用第一分光比，以便第一通道和第二通道均可以承载光功率，即第一通道和第二通道都可以实现对于光信号的跟踪。
本申请第二方面的一种可能实现的方式中，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：若所述第一偏振控制模块处于所述重置状态，设置所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比为所述第二分光比。
该种可能的是先方式中，若第一偏振控制模块处于重置状态，则调整第一分光模块和第二分光模块采用第二分光比，以便仅有第二通道可以承载光功率，即仅有第二通道可以实现对于光信号的跟踪。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供了一种光偏振控制装置以及偏振控制方法，偏振控制方法可以应用于光偏振控制装置。光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
附图说明
图1为本申请提供的一种光偏振控制装置的一种应用场景示意图；
图2为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图3为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图4为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图5为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图6为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图7为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图8为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图9为本申请提供的一种光信号的传输路径意图；
图10为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图11为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图；
图12为本申请提供的一种偏振控制方法的实施例示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
目前，在保证商业竞争力前提下，成本和功耗制约着相干技术能够下沉的最短传输距离。在众多的相干技术中，同源相干技术因其具有低功耗、低成本的特点，成为最具竞争力的短距相干差异化的解决方案。一方面，同源相干使用了同一个激光光源，使得激光频率偏移影响基本消除，从而大幅降低了数字信号处理算法的复杂度。另一方面，在信号载波光路和远程参考光路长度差别不大的情况下，系统对激光相位噪声的容忍度大幅增加。在保证传输质量的条件下，激光光源可由原来昂贵的外腔激光器替换为廉价的不带温度控制(temperature controller，TEC)的分布式反馈激光器(distributive feedback，DFB)。这将大幅降低系统的综合成本。
然而，如何跟踪和控制远程参考光的偏振状态是一个关键问题。这是因为收端的参考光并不是由本地产生，而是从发射端传送而来，其偏振状态(State of thePolarization，SOP)随机变化。这导致参考光在收端分光的两路光强不相等，使得相干信号无法完整、准确地恢复和接收。因此，一个设计良好的光偏振控制装置是同源相干技术的关键技术之一。
通常，传统的光偏振控制装置采用单光璐跟踪的方式跟踪输出光的传输状态。若光偏振控制装置由于某些原因需要重置时，则该光偏振控制装置需要传递的输出光发生中断，输出光无法被跟踪，影响了业务处理效率。
针对传统的光偏振控制装置所存在的上述问题，本申请提供了一种光偏振控制装置，当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
图1为本申请提供的一种光偏振控制装置的一种应用场景示意图。
请参阅图1，本申请中，在系统发射端，一个激光器光源通过分束器(BeamSplitter,BS)分为两路，其中一路信号(signal，SIG)通过标准相干发射机(CDM)之后得到SIG’，SIG’通过光纤(F1)传送到接收端，并送入标准相干接收机；另一路(LO)，直接通过另一路光纤F2传送到接收端。远端本地振荡器(Local Oscillator，LO)信号输出接收机之前，先通过本申请提供的偏正控制器，输出两路功率稳定且相等的两路参考光(LOX/LOY)。这两路信号分别与输入信号经由偏振分束器(polarization beam splitter，PBS)分解产生的两路信号光(SIGX/SIGY)输入90度混合耦合器，光电二极管(Photodiode，PD)阵列，(trans-impedance amplifier，TIA)阵列，经过采样量化，输入光数字信号处理(Digital SignalProcessing，DSP)，进而恢复信号。
可以理解的是，上述场景仅用于做示例性说明，可选的，本申请提供的光偏振控制装置还可以应用于其他场景中，具体此处不做限定。
上面的示例介绍了本申请提供的光偏振控制装置的一种应用场景，下面将基于上述介绍的应用场景，结合附图详细介绍本申请提供的光偏振控制装置。
图2为本申请提供的一种光偏振控制装置的一种结构示意图。
请参阅图2，本申请提供了一种光偏振控制装置，光偏振控制装置包括第一偏振旋转分束器101、第一通道102、第二通道103，第一通道102包括第一分光模块104以及第一偏振控制模块105，第二通道103包括第二分光模块106以及第二偏振控制模块107。
本申请中，第一偏振旋转分束器101可以调整输入光信号的偏振态后输出第一光信号X和第二光信号Y，第一光信号X和第二光信号Y的偏振态不同。第一分光模块104可以按照第一分光比将第一光信号X划分为第三光信号X1和第四光信号X2。第二分光模块106可以按照第二分光比将第而光信号划分为第五光信号Y1和第六光信号Y2。第一偏振控制模块105可以调整第三光信号X1和第六光信号Y2的相位后输出第七光信号。第二偏振控制模块107可以调整第四光信号X2和第五光信号Y1的相位后输出第八光信号。
可以理解的是，本申请中，当偏振控制器中的某一通路的量程到达阈值时，则该通路需要进行重置。通过调节第一分光模块或第二分光模块的分光比，使全部信号光被分配到不需要重置的支路，以维持信号跟踪，以及实现输出连续的偏振控制。
本申请中，可选的，第一分光比和第二分光比可以相同，第一分光比和第二分光比可以不同，具体此处不做限定。可选的，第一偏振控制模块内的相位调制器的相位调节值与第二偏振控制模块内的相位调制器的相位调节值可以相同，第一偏振控制模块内的相位调制器的相位调节值与第二偏振控制模块内的相位调制器的相位调节值也可以不相同，具体此处不做限定。
本申请中，光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
本申请提供的光偏振控制装置可以具有多种可能的实现形式，下面的示例将结合附图详细阐述本申请提供的光偏振控制装置可能的实现结构。
结构一：
图3为本申请提供的一种光偏振控制装置的一种结构示意图。
下面说明第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的具体实现方式。
请参阅图3，该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块105包括第一移相器201以及第一耦合器202，第二偏振控制模块107包括第二移相器203以及第二耦合器204。
其中，第一移相器201的第一端与第一分光模块104连接，第一移相器201的第二端与第一耦合器202的第一输入端连接。第一耦合器202的第二输入端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第一端与第一分光模块104连接，或，第二移相器203的第一端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第二端与第二耦合器204连接。第二耦合器204的第一输入端与第二分光模块106连接，第二耦合器204的第二输入端与第一分光模块104连接。
第一偏振控制模块105还包括第七移相器205，第二偏振控制模107块还包括第八移相器206。
其中，第七移相器205的第一端与第六耦合器207的第二输出端连接，第七移相器205的第二端与第一耦合器202的第二输入端连接。第八移相器206的第一端与第六耦合器217的第一输出端连接，第八移相器206的第二端与第二耦合器204的第一输入端连接。
第一偏振控制模块105还包括第十一移相器208和第十二移相器209，第二偏振控制模块还包括第十三移相器210和第十四移相器211。
其中，第十一移相器208的第一端与第一耦合器202的第一输出端连接，第十一移相器208的第二端与合波模块108连接。第十二移相器209的第一端与第一耦合器202的第二输出端连接，第十二移相器209的第二端与合波模块108连接。第十三移相器210的第一端与第二耦合器204的第一输出端连接，第十三移相器210的第二端与合波模块108连接。第十四移相器211的第一端与第二耦合器204的第二输出端连接，第十四移相器211的第二端与合波模块108连接。
下面说明第一分光模块和第二分光模块的具体实现方式。
请参阅图3，本申请中，第一分光模块包括第三移相器212、第三耦合器213和第四耦合器214，第二分光模块包括第四移相器215、第五耦合器216和第六耦合器217。
其中，第三移相器212的第一端与第三耦合器216的第一输出端连接，第三移相器212的第二端与第四耦合器214的第一输入端连接。第三耦合器213的输入端与第一偏振旋转分束器101连接，第三耦合器213的第二输出端与第四耦合器214的第二输入端连接。第四耦合器214的第一输出端与第一移相器201的第一端连接，第四耦合器214的第二输出端与第二移相器203的第一端连接。第四移相器215的第一端与第五耦合器216的第一输出端连接，第四移相器215的第二端与第六耦合器217的第一输入端连接；第五耦合器216的输入端与第一偏振旋转分束器101连接，第五耦合器216的第二输出端与第六耦合器217的第二输入端连接。第六耦合器217的第一输出端与第二耦合器204的第一输入端连接，第六耦合器217的第二输出端与第一耦合器202的第二输入端连接。
此外，第一分光模块还可以包括第九移相器218，第二分光模块还可以包括第十移相器219。
第九移相器218的第一端与第四耦合器的第二输出端连接，第九移相器218的第二端与第一耦合器202的第二输入端连接。第十移相器219的第一端与第五耦合器216的第一输出端连接，第十移相器219的第二端与第六耦合器217的第一输入端连接。
上述实施例中描述了一种偏振控制器的具体结构，该偏振控制器采用两级偏振调控的方式处理接收到的光信号，基于上述实施例所描述的结构一，下面将详细说明结构一所对应的偏振控制器的实现原理。
本申请中，如图3所示输入光被偏振旋转分束器(PSR)分为X/Y两支路光，其分别对应经过PSR处理后的输入光在正交分光方向上的光场分量，示例性的，这里可以不失一般性地视为波导的TE和TM模。经过PSR的模式转换功能，其输出的两支路光皆为相同波导传播模式(不失一般性地为TE模)。X支路光输入到第一级可调分光器，并输出两支路光X1/X2；Y支路光输入到第二级可调分光器，并输出两支路光Y1/Y2。示例性的，第一可调分光器和第二可调分光器均可以由马赫曾德尔干涉结构组成，第一可调分光器和第二可调分光器也可以由其他结构组成，具体此处不做限定。可选的，第一、第二可调分光器的输入信号可以相同，即其分光比可以相同，第一、第二可调分光器的输入信号也可以不相同，即其分光比可以不相同，具体此处不做限定。
本实施例在说明图3所示的偏振控制器的工作原理时，假设第一、第二可调分光器的输入信号相同，即其分光比相同，记其分光比为η＝P1:P2，即X1支路光与X2支路光功率比及Y1支路光与Y2支路光功率比皆为η。
本申请中，通过交叉波导，X1与Y1支路光输入第一偏振控制器。X2与Y2支路光输入第二偏振控制器。其中，第一、第二偏振控制器采用两级干涉结构。第一、第二偏振控制器的输出为稳定的线偏振光。第一偏振控制器输出两支路光：M1和O1。第二偏振控制器输出两支路光：M2和O2。
第一偏振控制器输出支路光O1与第二偏振控制器输出支路光O2通过输入定向耦合器DCout(合波模块)，生成两路输出光LO1和LO2。在系统跟踪良好的情况下，两路输出光LO1和LO2的功率接近相等，且其功率总和接近输入光率。此时，支路光M1和M2光功率几乎为零。
第一偏振控制其输出支路光M1和第二偏振控制其输出支路光M2分别耦合到光耦合到监控光电探测器PD1和PD2，转换为监控系统状态的电信号。该信号通过模-数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)采样、量化后，由微处理器(Microcontroller Unit，MCU)模块处理，计算得到各调相器下一时刻的驱动信号值。之后再通过数-模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)转换为模拟控制电路，通过驱动器(Driver)放大，并反馈控制信号至所有被控干涉结构内的调相器。
针对结构一，作如下理论说明：
本申请中，假设入射光相对于PSR的本征方向旋转了角度β，且正交偏振分量间有相位差，等效为相位角α。入射光可以表述为如下公式：
Figure BDA0003384310110000121
本申请中，光支路X、Y分别输入第一、第二可调分光器。示例性的，本实施例中使用了基于平衡式马赫增德尔干涉结构的可调分光器。以X光支路为例，可以将此结构建模为：
Figure BDA0003384310110000122
其中输入光为X；X1、X2分别第一和第二输出支路光。干涉结构两支路分别通过两个独立调相器控制，其调控量分别表示为
Figure BDA0003384310110000129
和
Figure BDA00033843101100001210
。其输出表述为：
Figure BDA0003384310110000123
由此可见，该结构表现为一个分配输出光的可调分光器，且该结构是能量守恒的，其分光比表示为：
Figure BDA0003384310110000124
与X支路光相类似地，Y支路光经过第二可变分光器后的输出信号可以表示为：
Figure BDA0003384310110000125
其中包含条件
Figure BDA00033843101100001211
。
本申请中，通过交叉波导，支路光X1和支路光Y1输入第一偏振控制器。被跟踪及调控后的光输出为支路O1和M1；相似地，支路光X2和支路光Y2输入第二偏振控制器。被跟踪及调控后的光输出为支路O2和M2；示例地，可以将第一偏振控制器建模为：
Figure BDA0003384310110000126
其中，γ1为第一偏振跟踪器第一级干涉结构调相器相位角；δ1为第一偏振跟踪器第二级干涉结构调相器相位角；整理上述公式可得：
Figure BDA0003384310110000127
Figure BDA0003384310110000128
其中，γ1为第一偏振跟踪器第一级干涉结构调相器相位角；δ1为第一偏振跟踪器第二级干涉结构调相器相位角；整理上述公式可得：
Figure BDA0003384310110000131
Figure BDA0003384310110000132
Figure BDA0003384310110000133
Figure BDA0003384310110000134
由此可见，当系统处在良好跟踪状态时，即满足以下条件时：
Figure BDA00033843101100001310
理想条件下，支路光M1，即输入到监控PD的光功率为零；而输出支路O1达到最大值，其光场表述为：
Figure BDA0003384310110000135
类似地，当系统处于跟踪良好的状态下，输出O2支路达到最大值，其光场表述为：
Figure BDA0003384310110000136
需要注意的是，上述表述中，系统输入光幅度为归一化表述，即不特意标出幅度记号。
输出光支路O1及O2经过输出定向耦合器，输出为LO1和LO2两支路输出光，该过程可以表述为：
Figure BDA0003384310110000137
Figure BDA0003384310110000138
此时，两路输出光功率P1＝P2＝0.5，且只有额外相位变化
Figure BDA0003384310110000139
。其变化缓慢且数值已知，能够被相干接收算法完全吸收。
本实施例中的第一、第二偏振控制器以互为主备的交替方式工作，以避免某一偏振控制器重置时，系统整体失锁。因此，该第一、第二偏振控制器在同时工作时，其工作基准点不同，但相位的调控量相同。满足该要求的输入量可以表示为如下：
Figure BDA0003384310110000141
Figure BDA0003384310110000142
当某一偏振控制器需要重置时，示例性的，假定第一偏振控制器需要重置，将可变分光器的调相器设置到：
Figure BDA0003384310110000143
此时，输入到第一偏振控制器的入射光功率为0；而输入第二偏振控制器的输入光等于全部光功率。
在输出端，使用分光耦合器，将部分光耦合至监控光电探测器，转换为模拟电信号。该信号输入到电信号处理模块，并计算驱动各相位调制器的电压值。该控制过程由特定的电路模块和特定的算法配合完成。
下面具体描述反馈控制电路对信号的处理过程。
反馈控制电路主要由四个核心部分组成：模数转换电路(ADC)、微控制器(MCU)、数模转换电路(DAC)和驱动电路(Drive)组成。
其中，ADC将PD转换得来的模拟电信号，量化为数字信号。MCU使用特定算法，完成下一时刻各调相器控制输入电压的值。算法可以是任何一种和要求的优化算法，包括但不限于梯度降方法、卡尔曼滤波器等。算法的优化目标为X和Y两路输出的监控光功率最小。
该控制算法可以形式化地表述为：
Figure BDA0003384310110000144
示例性的，一种简单示意性质的MCU算法可由如下表达式表出：
Figure BDA0003384310110000145
Figure BDA0003384310110000146
其中，μ，ν为调节步长，指标t表示信号采样时刻。
得到各调相器控制输入值后，数字信号被DAC转换为模拟信号，并通过驱动电路放大，用以驱动相应的调相器。
该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块通过两组参数对光信号进行调节。进而，光偏振控制装置输出的光信号的偏振旋转角以及偏振分量间的相位差完全锁定，提升了光偏振控制装置输出光信号的准确性。
结构二：
图4为本申请提供的一种偏振控制器的另一种结构示意图。
本申请中，在结构一的基础上，可选的，上述实施例一描述的偏振控制器中的两级偏振调控结构可以替换为单级单控制量偏振调控结构。即结构二可中第一偏振控制模块可以通过一组移相器201和移相器205对光信号进行相位调整，同理，第二偏振控制模块可以通过一组移相器203和移相器206对光信号进行相位调整。其结构如图4所示。
下面说明第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的具体实现方式。
请参阅图4，该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块105包括第一移相器201以及第一耦合器202，第二偏振控制模块107包括第二移相器203以及第二耦合器204。
其中，第一移相器201的第一端与第一分光模块104连接，第一移相器201的第二端与第一耦合器202的第一输入端连接。第一耦合器202的第二输入端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第一端与第一分光模块104连接，或，第二移相器203的第一端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第二端与第二耦合器204连接。第二耦合器204的第一输入端与第二分光模块106连接，第二耦合器204的第二输入端与第一分光模块104连接。
第一偏振控制模块105还包括第七移相器205，第二偏振控制模107块还包括第八移相器206。
其中，第七移相器205的第一端与第六耦合器207的第二输出端连接，第七移相器205的第二端与第一耦合器202的第二输入端连接。第八移相器206的第一端与第六耦合器217的第一输出端连接，第八移相器206的第二端与第二耦合器204的第一输入端连接。
本申请中，第一分光模块和第二分光模块的实现形式与上述结构一所示的第一分光模块和第二分光模块的实现形式相类似，具体此处不做赘述。
下面说明合波模块的具体实现方式。
本申请中，合波模块包括第一合波子模块109和第二合波子模块110，第一合波子模块109包括第五移相器218、第七耦合器219和第八耦合器220，第二合波子模块110包括第六移相器221、第九耦合器222和第十耦合器223。
其中，第五移相器218的第一端与第七耦合器219的第一输出端连接，第五移相器218的第二端与第八耦合器220的第一输入端连接。第七耦合器219的第一输入端与第一耦合器202的第一输出端连接，第七耦合器219的第二输入端与第二耦合器204的第二输出端连接，第七耦合器219的第二输出端与第八耦合器220的第二输入端连接。第八耦合器220的第一输出端与接收机连接，第八耦合器220的第二输出端与信号处理模块连接。第六移相器221的第一端与第九耦合器222的第二输出端连接，第六移相器221的第二端与第十耦合器223的第二输入端连接。第九耦合器222的第一输入端与第二耦合器204的第一输出端连接，第九耦合器222的第二输入端与第一耦合器202的第二输出端连接，第九耦合器222的第一输出端与第十耦合器223的第一输入端连接。第十耦合器223的第一输出端与信号处理模块连接，第十耦合器的第二输出端与接收机连接。
本申请中，第一合波子模块还包括第十五移相器224，第二合波子模块还包括第十六移相器225。
其中，第十五移相器224的第一端与第七耦合器219的第二输出端连接，第十五移相器224的第二端与第八耦合器220的第二输入端连接。第十六移相器225的第一端与第九耦合器222的第二输出端连接，第十六移相器225的第二端与第十耦合器223的第二输入端连接。
针对结构二，作如下理论说明：
本申请中，在结构一的基础上，可选的，上述的两级偏振调控结构可以替换为单级单控制量偏振控制器(偏振控制模块)。由于第一、第二偏振控制模块使用了单级干涉结构，其跟踪及输出光为圆偏振光。因此，其输出光并不能利用定向耦合器，将输出支路光O1和O2混合输出两路功率相等的光。在如图4中的结构中，两输出支路经过交叉波导，分别输入到第一、第二合波子模块。这里所述的第一、第二合波子模块可以简单视为第一、第二分光模块的反演。
如下通过理论分析，给出原理：
沿用实施例一中的分析，可以将第一、第二偏振控制模块建模为：
Figure BDA0003384310110000161
Figure BDA0003384310110000162
经过交叉波导，输出支路光输入到第一、第二合波子模块。不失一般性地，可以第一支路光示例地分析。第一分光模块的作用可以建模为：
Figure BDA0003384310110000163
Figure BDA0003384310110000164
同时，通过上述建模，经过交叉波导后，其输入信号可以表征为：
Figure BDA0003384310110000165
Figure BDA0003384310110000166
在系统跟踪良好的条件下，即：
Figure BDA0003384310110000171
此时，上述信号可以表述为：
Figure BDA0003384310110000172
Figure BDA0003384310110000173
由此，第一分光模块的输出光可以表征为：
Figure BDA0003384310110000174
由于第一分光模块与第一合波子模块的作用互为反演，即：
Figure BDA0003384310110000175
其输出O1表述为：
Figure BDA0003384310110000176
为一输出功率稳定为P1＝0.5，且带有相位角β的输出光。由于相位角β来源输入LO相对于输入光波导本征正交偏振方向，其变化相对于信号带宽为缓慢变化的物理量。因此，通过级联的相干接收机，该相位变化可以被数据模块吸收。
结构三：
图5为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图。
本申请中，可以将双端平衡的调相器结构，修改为单臂的MZI结构。具体的实现方式将在下面进行说明。
下面说明第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的具体实现方式。
第一偏振控制模块105包括第一移相器201以及第一耦合器202，第二偏振控制模块107包括第二移相器203以及第二耦合器204。
其中，第一移相器201的第一端与第一分光模块104连接，第一移相器201的第二端与第一耦合器202的第一输入端连接。第一耦合器202的第二输入端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第一端与第一分光模块104连接，或，第二移相器203的第一端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第二端与第二耦合器204连接。第二耦合器204的第一输入端与第二分光模块106连接，第二耦合器204的第二输入端与第一分光模块104连接。
下面说明第一分光模块和第二分光模块的具体实现方式。
本申请中，第一分光模块104包括第三移相器212、第三耦合器213和第四耦合器214，第二分光模块包括第四移相器215、第五耦合器216和第六耦合器217。
其中，第三移相器212的第一端与第三耦合器216的第一输出端连接，第三移相器212的第二端与第四耦合器214的第一输入端连接。第三耦合器213的输入端与第一偏振旋转分束器101连接，第三耦合器213的第二输出端与第四耦合器214的第二输入端连接。第四耦合器214的第一输出端与第一移相器201的第一端连接，第四耦合器214的第二输出端与第二移相器203的第一端连接。第四移相器215的第一端与第五耦合器216的第一输出端连接，第四移相器215的第二端与第六耦合器217的第一输入端连接；第五耦合器216的输入端与第一偏振旋转分束器101连接，第五耦合器216的第二输出端与第六耦合器217的第二输入端连接。第六耦合器217的第一输出端与第二耦合器204的第一输入端连接，第六耦合器217的第二输出端与第一耦合器202的第二输入端连接。
下面说明合波模块的具体实现方式。
本申请中，合波模块包括第一合波子模块109和第二合波子模块110，第一合波子模块109包括第五移相器218、第七耦合器219和第八耦合器220，第二合波子模块110包括第六移相器221、第九耦合器222和第十耦合器223。
其中，第五移相器218的第一端与第七耦合器219的第一输出端连接，第五移相器218的第二端与第八耦合器220的第一输入端连接。第七耦合器219的第一输入端与第一耦合器202的第一输出端连接，第七耦合器219的第二输入端与第二耦合器204的第二输出端连接，第七耦合器219的第二输出端与第八耦合器220的第二输入端连接。第八耦合器220的第一输出端与接收机连接，第八耦合器220的第二输出端与信号处理模块连接。第六移相器221的第一端与第九耦合器222的第二输出端连接，第六移相器221的第二端与第十耦合器223的第二输入端连接。第九耦合器222的第一输入端与第二耦合器204的第一输出端连接，第九耦合器222的第二输入端与第一耦合器202的第二输出端连接，第九耦合器222的第一输出端与第十耦合器223的第一输入端连接。第十耦合器223的第一输出端与信号处理模块连接，第十耦合器的第二输出端与接收机连接。
本申请提供的结构三的原理可以参照上述结构一和结构二进行理解，具体此处不做赘述。
结构四：
下面说明第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的具体实现方式。
图6为本申请提供的另一种光偏振控制装置的一种结构示意图。
请参阅图6，本申请中，上述各实施例中的可调分光器及可调合波器是以干涉器结构实现的。本实施例展示一种使用可调定向耦合器作为分光/合波器的偏振跟踪控制器结构。
下面说明第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的具体实现方式。
请参阅图6，该种可能的实现方式中，第一偏振控制模块105包括第一移相器201以及第一耦合器202，第二偏振控制模块107包括第二移相器203以及第二耦合器204。
其中，第一移相器201的第一端与第一分光模块104连接，第一移相器201的第二端与第一耦合器202的第一输入端连接。第一耦合器202的第二输入端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第一端与第一分光模块104连接，或，第二移相器203的第一端与第二分光模块106连接，第二移相器203的第二端与第二耦合器204连接。第二耦合器204的第一输入端与第二分光模块106连接，第二耦合器204的第二输入端与第一分光模块104连接。
下面说明第一分光模块和第二分光模块的具体实现方式。
请参阅图6，本申请中，第一分光模块104包括第一可调分光器，第二分光模块106包括第二可调分光器。
其中，第二移相器的第一端与第二分光模块连接，第二移相器的第二端与第二耦合器的第一输入端连接。第一可调分光器的输入端与第一偏振旋转分束器连接，第一可调分光器的第一输出端与第一移相器连接，第一可调分光器的第二输出端与第二耦合器的第二输入端连接。第二可调分光器的输入端与第一偏振旋转分束器连接，第二可调分光器的第一输出端与第二移相器的第一端连接，第二可调分光器的第二输出端与第一耦合器的第二输入端连接。
下面说明合波模块的具体实现形式。
请参阅图6，本申请中，光偏振控制装置还包括合波模块，该合波模块可以将第七光信号和第八光信号合波后输出。合波模块包括第一可调合波器109和第二可调合波器110。
其中，第一可调合波器109的第一输入端与第一耦合器202的第一输出端连接，第一可调合波器109的第二输入端与第二耦合器204的第二输出端连接；第二可调合波器110的第一输入端与第二耦合器204的第一输出端连接，第二可调合波器110的第二输入端与第一耦合器202的第二输出端连接。
上述各实施例中的可调分光器及可调合波器是以干涉器结构实现的，本实施例展示一种使用可调定向耦合器作为分光/合波器的偏振跟踪控制器结构。基于上述所描述的结构，下面将详细说明结构四的实现原理。
本申请中，首先，本实施例的可调定向耦合器可以建模为：
Figure BDA0003384310110000191
其中，参数η表述为该结构的功率分光比，其满足，
0≤η≤1
等价地，可以将参数做如下替换：
Figure BDA0003384310110000192
可以得到可调定向耦合器的算符：
Figure BDA0003384310110000193
其次，考虑实施例3中的干涉器结构，并建模为：
Figure BDA0003384310110000201
结构五：
图7为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图。
本申请中，可以将双端平衡的调相器结构，修改为单臂的MZI结构。具体的实现方式将在下面进行说明。
本申请中，结构五中包括的元件与上述结构四种包括的元件的个数以及种类相类似，具体此处不做赘述。与上述结构四不相同的是，可选的，本申请提供的结构五在上述结构四的基础上，第一可调分光器、第二可调分光器、第一可调合波器和第二可调合波器处于同一温度控制域内。
本申请中，对于每个以热调制为基础的可调定向耦合器，需要配置单独的热调制器。如果有较多的热调器件，散热便成为影响装置稳定性的主要因素。由于实施例中，分光器件使用相同分光比，即相同的热参数，将多个可调定向耦合器安排在同一温度域下能够较好的避免散热造成的器件不稳定和调制精度下降。
结构六：
图8为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图。
本申请中，针对上文中提及的结构四，可以进一步简化偏振控制器的结构布局。本实施例展示了一种基于器件复用的结构。由于可调分光器和可调合波器的作用为对偶反演，可以设计一种结构复用单个可调定向耦合器，使其同时表现为可调分光器和可调合波器。
本申请中，第一分光模块104包括第三可调分光器301，第二分光模块106包括第四可调分光器302，第一偏振控制模块105包括第十七移相器303和第一偏振转换器304，第二偏振控制模块107包括第十八移相器305和第二偏振转换器306，光偏振控制装置还包括合波模块，合波模块包括第十一耦合器307。
其中，第三可调分光器301的第一端与第一偏振旋转分束器101的第一输出端连接，第三可调分光器301的第二端与第十七移相器303的第一端连接，第三可调分光器301的第三端与第十一耦合器的第一端连接；第一偏振转换器304的第一端与第十七移相器的第二端连接，第一偏振转换器304的第二端与第十一耦合器307的第二端连接；第四可调分光器302的第一端与第一偏振旋转分束器101的第二输出端连接，第四可调分光器302的第二端与第二偏振转换器306的第一端连接，第四可调分光器302的第三端与第十八移相器305的第一端连接；第十八移相器305的第二端与第十一耦合器307的第三端连接；第二偏振转换器306的第二端与第十一耦合器的第四端连接。
图9为本申请提供的一种光信号的传输路径意图。
示例地，一个基于器件复用的偏振控制器结构图如图9所示。为了进一步说明本实施例结构六与结构四等价，将结构四与结构六的光路节点做标号，并对比如下结构四及结构六。
由图9可知，结构四和结构六等价，即结构四的原理推导完全等同于本申请提供的结构六。从结构的区别看出，结构六中共节省了两个可调定向耦合器和一个1/2定向耦合器。同时，由于可调定向耦合器相互靠近，结构五中的实践也同样可以应用于本申请提供的结构六，具体此处不做限定。
结构七：
图10为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图。
本申请中，光偏振控制装置还包括第十二耦合器308和第十三耦合器309。
其中，第十二耦合器308的第一端与第一偏振旋转分束器101的第一输出端连接，第十二耦合器308的第二端与第三可调分光器301的第一端连接。第十三耦合器309的第一端与第一偏振旋转分束器101的第二输出端连接，第十三耦合器的第二端与第四可调分光器302的第一端连接。
由于结构六和结构七共用了输入端口和监控端口。因此需要额外的监控信号输出。
本申请中，结构七以结构六为基础，示例地说明监控信号的获取方法。
在与信号输出端对偶的，即与输入信号共享的同一端口的波导两侧，分辨设置分光比较小的定向耦合器。示例地，定向耦合器分光比可以是1:9。定向耦合器输出端分辨与监控光电探测器相连。装置通过监控光电探测器计算并控制相应的相位调制器的方法，与之前的结构相同，具体此处不再赘述。
结构八：
图11为本申请提供的一种光偏振控制装置的另一种结构示意图。
请参阅图11，将可调定向耦合器置于偏振分光器之前，可以省去另外一个可调定向耦合器。
本申请中，光偏振控制装置还包括第二偏振旋转分束器310，第一分光模块和第二分光模块为同一模块，第一分光模块包括第五可调分光器311，第一偏振控制模块包括第十九移相器312和第三偏振转换器313，第二偏振控制模块包括第二十移相器314和第四偏振转换器315，光偏振控制装置还包括合波模块，合波模块包括第十四耦合器316。
其中，第五可调分光器311的第一端与第一偏振旋转分束器101的输入端连接，第五可调分光器311的第二端与第二偏振旋转分束器310的输入端连接。第十七移相器312的第一端与第一偏振旋转分束器101的第一输出端连接，第十七移相器312的第二端与第三偏振转换器313的第一端连接；第一偏振旋转分束器101的第二输出端与第十四耦合器316的第一端连接；第三偏振转换器313的第二端与第十四耦合器316的第二端连接；第十八移相器的314第一端与第二偏振旋转分束器310的第一输出端连接，第十八移相器314的第二端与第四偏振转换器315的第一端连接；第二偏振旋转分束器310的第二输出端与第十四耦合器的第三端连接；第四偏振转换器315的第二端与第十四耦合器316的第四端连接。
本申请中，本实施例提供的结构八与结构六等价，因此省略推导过程。
上述结构一至结构八所阐述的实施例详细说明了本申请提供的光偏振控制装置的结构，下面介绍本申请提供的光偏振控制方法。
本申请中提供了一种偏振控制方法，偏振控制方法应用于光偏振控制装置，光偏振控制装置包括偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。
其中，偏振旋转分束器的输出端与第一分光模块的输入端和第二分光模块的输入端连接。第一分光模块的输出端与第一偏振控制模块的输入端连接。第二分光模块的输出端与第二偏振控制模块的输入端连接。
根据第一偏振控制器的状态设置第二偏振控制器的状态和/或第一分光模块和第二分光模块的分光比。
本申请中，根据第一偏振控制器的状态设置第二偏振控制器的状态和/或第一分光模块和第二分光模块的分光比可以具有多种实现方式，将在下面的实施例详细说明。
首先，第一偏振控制模块和第二偏振控制模块的状态包括跟踪状态和重置状态。
若第一偏振控制模块处于跟踪状态，设置第二偏振控制器的状态为跟踪状态或重置状态。
若第一偏振控制模块处于重置状态，设置第二偏振控制器的状态为跟踪状态。
若第一偏振控制模块处于跟踪状态，设置第一分光模块和第二分光模块的分光比为第一分光比。其中，第一分光比用于指示第一分光模块和第二分光模块控制第一偏振控制模块和第二偏振控制模块共同承载输入光信号的光功率，
若第一偏振控制模块处于重置状态，设置第一分光模块和第二分光模块的分光比为第二分光比。其中，第二分光比用于指示第一分光模块和第二分光模块控制第二偏振控制模块单独承载输入光信号的光功率。
本申请提供了一种偏振控制方法，应用于光偏振控制装置，光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
下面结合附图，示例性的说明本申请提供的偏振控制方法。
示例性的，下面将说明偏振控制过程以及过程不同阶段如何协调第一偏振控制器，第二偏振控制器以及分光模块各控制量之间的关系。
首先，记被控偏振控制相位角为θ，相应的第一偏振控制器控制量为V1，第二偏振控制器控制量为V2，假设第一分光模块和第二分光模块的分光比相同，将可调分光器(分光模块)的分光比记为η。根据相位角θ的变化范围可以将其划分为如下四类区间：第一偏振控制器的跟踪区间、第一偏振控制器的重置区间、第二偏振控制器的跟踪区间以及第二偏振控制器的重置区间。
图12为本申请提供的一种偏振控制方法的实施例示意图。
请参阅图12，下面结合图12详细说明上述四类区间。
第一跟踪区间，记为①，在该区间内，第一偏振控制器和第二偏振控制器同步调节控制量；可调分光器分光比从1变动到0，具体取值由被控偏振相位角决定；
第一重置区间，记为②，其特征在于，在区间内第一偏振控制器处于复位状态，其控制量从最大控制量V1min变化到最小控制量V1max。此区间内，可调分光器分光比稳定在0，即所有的输入光被分配到第二路偏振控制光路；
第二跟踪区间，记为③，在该区间内，第一偏振控制器和第二偏振控制器同步调节控制量。可调分光器分光比从1变动到0，具体取值由被控偏振相位角决定；
第二重置区间，记为④，其特征在于，在区间内第二偏振控制器处于复位状态，其控制量从最大控制量V2min变化到最小控制量V2max。此区间内，可调分光器分光比稳定在1，即所有的输入光被分配到第一路偏振控制光路。
光偏振控制装置的偏振跟踪过程描述为如下过程：
1.装置初始化将第一偏振控制器和第二偏振控制器控制量、可调分光器分光比设置在第一跟踪区间内；
2.第一偏振控制器和第二偏振控制器根据相位角估计值设置各自的控制量。示例地，第一偏振控制器相比第二偏振控制器相位超前Δθ，其值对应2π相位差。跟踪过程可以θ增大或减小方向控制。以下示例地以θ增大方向说明跟踪过程。示例地，第一偏振控制器和第二偏振控制器的控制量为相位角θ的线性映射，其斜率分别为S1和S’1；
3.同时，随θ增大，可调分光器的分光比从1变化到0。同样可以不失一般性地把分光比设置为θ的线性映射，其斜率标记为S3p；
4.当θ增大至第一偏振控制器控制量V1达到V1max时，可调分光器分光比此时达到0，即入射光全部加载到第二偏控光路。系统进入第一重置区间；
5.第一重置区间内，随θ继续增大，第一偏振控制器从V1max重置为V1min。示例的，该过程可以设置为θ的线性映射，其斜率为S2。此时，第二偏振控制器独立承担偏振控制功能，其跟踪过程维持步骤2中所述方法；此区间内，可调分光器分光比维持0，即该过程中，入射光所有能量加载到第二偏振控制链路；
6.随θ增大，当第一偏振控制器控制量达到V1min，第一偏振控制器重置完成。系统进入第二跟踪区间。此后，第一偏振控制器和第二偏振控制器的跟踪过程与过程2类似。不同的是，此时第一偏振控制器与第二偏振控制器的作用反演；此区间内，可调分光器的分光比从0变化到1。同样的，可以示例地认为分光比为θ的线性映射，其斜率为S3n；
7.随θ继续增大，第二偏振控制器控制量达到阈值V2min，系统进入第二重置区间。该区间内，第二偏振控制器从V2max重置为V2min。示例的，该过程可以设置为θ的线性映射，其斜率为S’2；此区间内，可调分光器分光比维持1，即该过程中，入射光所有能量加载到第一偏振控制链路；
8.如果θ继续增大，当第一偏振控制器控制量达到V2min，第二偏振控制器重置完成。系统重新回到第一跟踪区间。跟踪过程回到过程2；
9.对于θ减小的情况，其跟踪过程是上述过程2-8的反演，其他方法类似，不赘述；
10.系统的所有调节量由被控偏振相位角的估计值唯一确定。
本申请还提供了一种偏振跟踪过程的优化方法。
针对偏振跟踪过程优化，本质上是求解一个最优化问题，即求解一个关于被控相位角θ的最优区间划分p，其使得各控制量变化过程中所需最大带宽最小化，即。可以形式地表述为：
Figure BDA0003384310110000241
其中，ω1为第一偏振控制器跟踪过程所需带宽；ω2为第一偏振控制器复位过程所需带宽；ω’1为第二偏振控制器跟踪过程所需带宽；ω’2为第二偏振控制器复位过程所需带宽；ω3p为可调分光器在第一重置区间内变化时所需带宽；ω3n为可调分光器在第二重置区间内变化时所需带宽。
对于实施例九中所述的示例过程，即将所有控制量调节过程视为被控相位角θ的线性过程，此时上述优化问题可以具体表述为：
Figure BDA0003384310110000242
本申请提供了一种光偏振控制装置以及偏振控制方法，光偏振控制装置中包括第一偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，其中，第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块。采用双光路跟踪的方式对分别对第一通道和第二通道输出的光信号进行跟踪。当光偏振控制装置中的某一通道处在重置状态时，另一通道可以承接所有的光功率，并且使得该通道输出的光信号处于被跟踪状态。重置状态下光偏振控制装置输出的光信号功率恒定，可以被跟踪，提升了业务的处理效率。
以上对本申请所提供的光偏振控制装置以及偏振控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (21)

1.一种光偏振控制装置，其特征在于，所述光偏振控制装置包括第一偏振旋转分束器、第一通道、第二通道，所述第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，所述第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块：
所述第一偏振旋转分束器用于，调整输入光信号的偏振态后输出第一光信号和第二光信号，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振态不同；
所述第一分光模块用于，按照第一分光比将所述第一光信号划分为第三光信号和第四光信号；
所述第二分光模块用于，按照第二分光比将所述第二光信号划分为第五光信号和第六光信号；
所述第一偏振控制模块用于，调整所述第三光信号和所述第六光信号的相位后输出第七光信号；
所述第二偏振控制模块用于，调整所述第四光信号和所述第五光信号的相位后输出第八光信号。
2.根据权利要求1所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述第一偏振控制模块包括第一移相器以及第一耦合器，所述第二偏振控制模块包括第二移相器以及第二耦合器；
所述第一移相器的第一端与所述第一分光模块连接，所述第一移相器的第二端与所述第一耦合器的第一输入端连接；
所述第一耦合器的第二输入端与所述第二分光模块连接，所述第一耦合器的第一输出端和第二输出端与所述合波模块连接；
所述第二移相器的第一端与所述第一分光模块连接，或，所述第二移相器的第一端与所述第二分光模块连接，所述第二移相器的第二端与所述第二耦合器连接；
所述第二耦合器的第一输入端与所述第二分光模块连接，所述第二耦合器的第二输入端与所述第一分光模块连接，所述第二耦合器的第一输出端和第二输出端与所述合波模块连接；
所述合波模块用于，将所述第七光信号和所述第八光信号合波后输出。
3.根据权利要求2所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一分光模块包括第一可调分光器，所述第二分光模块包括第二可调分光器；
所述第二移相器的第一端与所述第二分光模块连接，所述第二移相器的第二端与所述第二耦合器的第一输入端连接；
所述第一可调分光器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第一可调分光器的第一输出端与所述第一移相器连接，所述第一可调分光器的第二输出端与所述第二耦合器的第二输入端连接；
所述第二可调分光器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第二可调分光器的第一输出端与所述第二移相器的第一端连接，所述第二可调分光器的第二输出端与所述第一耦合器的第二输入端连接。
4.根据权利要求2或3所述的光偏振控制装置，所述合波模块包括第一可调合波器和第二可调合波器；
所述第一可调合波器的第一输入端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第一可调合波器的第二输入端与所述第二耦合器的第二输出端连接；
所述第二可调合波器的第一输入端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第二可调合波器的第二输入端与所述第一耦合器的第二输出端连接。
5.根据权利要求4所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一可调分光器、所述第二可调分光器、所述第一可调合波器和所述第二可调合波器处于同一温度控制域。
6.根据权利要求2所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一分光模块包括第三移相器、第三耦合器和第四耦合器，所述第二分光模块包括第四移相器、第五耦合器和第六耦合器；
所述第三移相器的第一端与所述第三耦合器的第一输出端连接，所述第三移相器的第二端与所述第四耦合器的第一输入端连接；
所述第三耦合器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第三耦合器的第二输出端与所述第四耦合器的第二输入端连接；
所述第四耦合器的第一输出端与所述第一移相器的第一端连接，所述第四耦合器的第二输出端与所述第二移相器的第一端连接；
所述第四移相器的第一端与所述第五耦合器的第一输出端连接，所述第四移相器的第二端与所述第六耦合器的第一输入端连接；
所述第五耦合器的输入端与所述第一偏振旋转分束器连接，所述第五耦合器的第二输出端与所述第六耦合器的第二输入端连接；
所述第六耦合器的第一输出端与所述第二耦合器的第一输入端连接，所述第六耦合器的第二输出端与所述第一耦合器的第二输入端连接。
7.根据权利要求6所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述合波模块包括第一合波子模块和第二合波子模块，所述第一合波子模块包括第五移相器、第七耦合器和第八耦合器，所述第二合波子模块包括第六移相器、第九耦合器和第十耦合器；
所述第五移相器的第一端与所述第七耦合器的第一输出端连接，所述第五移相器的第二端与所述第八耦合器的第一输入端连接；
所述第七耦合器的第一输入端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第七耦合器的第二输入端与所述第二耦合器的第二输出端连接，所述第七耦合器的第二输出端与所述第八耦合器的第二输入端连接；
所述第八耦合器的第一输出端与接收机连接，所述第八耦合器的第二输出端与信号处理模块连接；
所述第六移相器的第一端与所述第九耦合器的第二输出端连接，所述第六移相器的第二端与所述第十耦合器的第二输入端连接；
所述第九耦合器的第一输入端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第九耦合器的第二输入端与所述第一耦合器的第二输出端连接，所述第九耦合器的第一输出端与所述第十耦合器的第一输入端连接；
所述第十耦合器的第一输出端与所述信号处理模块连接，所述第十耦合器的第二输出端与所述接收机连接。
8.根据权利要求6或7所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一偏振控制模块还包括第七移相器，所述第二偏振控制模块还包括第八移相器；
所述第七移相器的第一端与所述第六耦合器的第二输出端连接，所述第七移相器的第二端与所述第一耦合器的第二输入端连接；
所述第八移相器的第一端与所述第六耦合器的第一输出端连接，所述第八移相器的第二端与所述第二耦合器的第一输入端连接。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一分光模块还可以包括第九移相器，所述第二分光模块还可以包括第十移相器；
所述第九移相器的第一端与所述第三耦合器的第二输出端连接，所述第九移相器的第二端与所述第四耦合器的第二输入端连接；
所述第十移相器的第一端与所述第五耦合器的第一输出端连接，所述第十移相器的第二端与所述第六耦合器的第一输入端连接。
10.根据权利要求9所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一偏振控制模块还包括第十一移相器和第十二移相器，所述第二偏振控制模块还包括第十三移相器和第十四移相器；
所述第十一移相器的第一端与所述第一耦合器的第一输出端连接，所述第十一移相器的第二端与所述合波模块连接；
所述第十二移相器的第一端与所述第一耦合器的第二输出端连接，所述第十二移相器的第二端与所述合波模块连接；
所述第十三移相器的第一端与所述第二耦合器的第一输出端连接，所述第十三移相器的第二端与所述合波模块连接；
所述第十四移相器的第一端与所述第二耦合器的第二输出端连接，所述第十四移相器的第二端与所述合波模块连接。
11.根据权利要求9所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一合波子模块还包括第十五移相器，所述第二合波子模块还包括第十六移相器；
所述第十五移相器的第一端与所述第七耦合器的第二输出端连接，所述第十五移相器的第二端与所述第八耦合器的第二输入端连接；
所述第十六移相器的第一端与所述第九耦合器的第二输出端连接，所述第十六移相器的第二端与所述第十耦合器的第二输入端连接。
12.根据权利要求1所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述第一分光模块包括第三可调分光器，所述第二分光模块包括第四可调分光器，所述第一偏振控制模块包括第十七移相器和第一偏振转换器，所述第二偏振控制模块包括第十八移相器和第二偏振转换器，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述合波模块包括第十一耦合器；
所述第三可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，所述第三可调分光器的第二端与所述第十七移相器的第一端连接，所述第三可调分光器的第三端与所述第十一耦合器的第一端连接；
所述第一偏振转换器的第一端与所述第十七移相器的第二端连接，所述第一偏振转换器的第二端与所述第十一耦合器的第二端连接；
所述第四可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第二输出端连接，所述第四可调分光器的第二端与所述第二偏振转换器的第一端连接，所述第四可调分光器的第三端与所述第十八移相器的第一端连接；
所述第十八移相器的第二端与所述第十一耦合器的第三端连接；
所述第二偏振转换器的第二端与所述第十一耦合器的第四端连接。
13.根据权利要求12所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述光偏振控制装置还包括第十二耦合器和第十三耦合器；
所述第十二耦合器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，所述第十二耦合器的第二端与所述第三可调分光器的第一端连接；
所述第十三耦合器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第二输出端连接，所述第十三耦合器的第二端与所述第四可调分光器的第一端连接。
14.根据权利要求1所述的光偏振控制装置，其特征在于，所述光偏振控制装置还包括第二偏振旋转分束器，所述第一分光模块和所述第二分光模块为同一模块，所述第一分光模块包括第五可调分光器，所述第一偏振控制模块包括第十九移相器和第三偏振转换器，所述第二偏振控制模块包括第二十移相器和第四偏振转换器，所述光偏振控制装置还包括合波模块，所述合波模块包括第十四耦合器；
所述第五可调分光器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的输入端连接，所述第五可调分光器的第二端与所述第二偏振旋转分束器的输入端连接；
所述第十七移相器的第一端与所述第一偏振旋转分束器的第一输出端连接，第十七移相器的第二端与所述第三偏振转换器的第一端连接；
所述第一偏振旋转分束器的第二输出端与所述第十四耦合器的第一端连接；
所述第三偏振转换器的第二端与所述第十四耦合器的第二端连接；
所述第十八移相器的第一端与所述第二偏振旋转分束器的第一输出端连接，第十八移相器的第二端与所述第四偏振转换器的第一端连接；
所述第二偏振旋转分束器的第二输出端与所述第十四耦合器的第三端连接；
所述第四偏振转换器的第二端与所述第十四耦合器的第四端连接。
15.一种偏振控制方法，其特征在于，所述偏振控制方法应用于所述光偏振控制装置，所述光偏振控制装置包括偏振旋转分束器、第一通道和第二通道，所述第一通道包括第一分光模块以及第一偏振控制模块，所述第二通道包括第二分光模块以及第二偏振控制模块；
所述偏振旋转分束器的输出端与所述第一分光模块的输入端和所述第二分光模块的输入端连接；
所述第一分光模块的输出端与所述第一偏振控制模块的输入端连接；
所述第二分光模块的输出端与所述第二偏振控制模块的输入端连接；
根据所述第一偏振控制器的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比。
16.根据权利要求15所述的偏振控制方法，其特征在于，所述第一偏振控制模块和所述第二偏振控制模块的状态包括跟踪状态和重置状态。
17.根据权利要求16所述的偏振控制方法，其特征在于，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：
若所述第一偏振控制模块处于所述跟踪状态，设置所述第二偏振控制器的状态为所述跟踪状态或所述重置状态。
18.根据权利要求16所述的偏振控制方法，其特征在于，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：
若所述第一偏振控制模块处于所述重置状态，设置所述第二偏振控制器的状态为所述跟踪状态。
19.根据权利要求15至18中任意一项所述的偏振控制方法，其特征在于，所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比包括第一分光比和第二分光比，所述第一分光比用于指示所述第一分光模块和所述第二分光模块控制所述第一偏振控制模块和所述第二偏振控制模块共同承载输入光信号的光功率，所述第二分光比用于指示所述第一分光模块和所述第二分光模块控制所述第二偏振控制模块单独承载所述输入光信号的光功率。
20.根据权利要求19所述的偏振控制方法，其特征在于，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：
若所述第一偏振控制模块处于所述跟踪状态，设置所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比为所述第一分光比。
21.根据权利要求19或20所述的偏振控制方法，其特征在于，所述根据所述第一偏振控制模块的状态设置所述第二偏振控制器的状态和/或所述分光模块的分光比，包括：
若所述第一偏振控制模块处于所述重置状态，设置所述第一分光模块和所述第二分光模块的分光比为所述第二分光比。
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