[发明专利]一种偏振控制方法及其控制系统

权利要求书

1、一种偏振控制方法，其特征是该方法包括：

第一、将任意偏振态的光信号输入到偏振控制器中；

第二、偏振控制器的输出光通过分光镜耦合部分光进入偏振分束器，其余部分的输出光作为接收端最终接收到的光信号；

第三、利用偏振分束器检偏功能得到目标方向的线偏光；

第四、用光电探测器对第三步线偏光的光功率进行探测，并转化为相应的电信号；

第五、由计算机通过采集电路采集第四步的电信号；

第六、由计算机运行程序，利用局部粒子群算法对施加到偏振控制器上的最佳电压值进行搜索，从而实现偏振态的控制。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的局部粒子群算法的过程如下：

采用偏振控制器的三个挤压器进行偏振控制，并用下述方程表征：

P＝F(V₁，V₂，V₃)

其中P为期望输出偏振态方向或其正交方向的光功率，V_i，i＝1，2，3，为三个挤压器上所施加的电压值；当P达到最大值或最小值时的V_i值为最佳电压值，此时输出光为期望偏振态，实现控制的目的；因此算法搜索过程如下：

第一、目标搜索空间设定为三维空间，空间范围由挤压器上所能施加的最大电压值确定；搜索粒子设定为20个，每个粒子在搜索空间中的位置用一个三维向量表示，因此向量中的具体数值分别表征三个挤压器上所施加的电压值；每个粒子的速度也为一个三维向量，表征粒子在空间中朝各个方向飞行的速度分量，从而更新粒子在空间的位置；

第二、将每个粒子所对应的三个电压值施加到偏振控制器上，期望输出偏振态方向或其正交方向的光功率即为该粒子的适应度，即对应的目标函数值；

第三、将每个粒子在搜索过程中得到的最佳的目标函数值作为个体的最佳值，对应的向量作为个体最佳解；

第四、根据拓扑结构进行分组，并相应得到搜索过程中每组的最佳目标函数值和对应的解；

第五、比较所有粒子的个体最佳值从而得到整体的最佳值，对应的向量作为最佳解；

第六、根据个体最佳解和所在组的最佳解对每个粒子的飞行速度及空间位置进行更新，从而使粒子飞向整体最佳解；

第七、当前整体最佳值与理论该方向的光功率之间的误差满足误差要求时则停止搜索，否则继续第二到第七步。

3、一种实现权利要求1所述偏振控制方法的控制系统，其特征是该系统包括：

偏振控制器：挤压方向成45°交错排列的挤压光纤式偏振控制器，控制过程中使用其中三个光纤挤压器，对挤压器施加不同的电压能够导致输出信号偏振态的不同；

分光镜：用于耦合部分偏振控制器输出的光信号，并送入偏振光分束器，另一路输出光作为接收端最终接收的光信号；

偏振光分束器：具有偏振方向选择功能，用于接收分光镜送入的光信号，并得到沿某一方向偏振的线偏光；

光电探测器：用于接收偏振光分束器输出的线偏光信号，将探测到的光功率作为反馈信号；

采集电路：设置于计算机采集卡上，用于对光电探测器输出的反馈信号进行采集；

计算机：用于优化算法的迭代搜索部分，通过计算机中软件编程实现，并将搜索结果反馈偏振控制器。