[发明专利]一种基于微型偏振敏感器的光电转换电路

说明书

本发明涉及一种基于微型偏振敏感器的光电转换电路，以及计算光信号的偏振度d和偏振方位角信息的方法。包括一个电源转换芯片TPS60401，四个光敏二极管D1～D4和两个对数放大器LOG104AID，组成两组接收四组不同偏振角度的偏振光。光敏二极管的作用是将光强信号转换为光电流信号，对数放大器的作用是将输入的两个电流信号进行对数比率放大，再利用能够测量的两个输出电压计算得到光信号的偏振度d和偏振方位角信息本发明利用了两个偏振对立单元，减小了电路结构的复杂程度，使电路更加简单，而且还考虑了电路元器件选型和布局，使偏振敏感器的微小型化更易于实现。

技术领域

本发明属于光电转换电路装置，涉及一种基于微型偏振敏感器的光电转换电路，以及计算光信号的偏振度d和偏振方位角信息的方法。

背景技术

文献1“仿昆虫复眼偏振敏感测角光电模型研究[J]，微纳电子技术，2005，12：541-545”公开了一种基于偏振敏感器的光电转换电路，该偏振敏感器由三个偏振对立单元组成，三个偏振对立单元之间相互成0度，60度和120度。参考图3，每个偏振对立单元由偏振轴正交的线性检偏器，蓝色滤光片，对数比率放大器和两光敏二极管组成。两个光敏二极管将感受到的光强信息转换为光电流信息，再输入对数放大器进行对数比率放大。于是可以得到该偏振敏感器光电转换电路的三路输出分别为：

其中，d表示偏振度；表示偏振方位角。于是把光信号的偏振度d和偏振方位角信息转换为电压信号。由于U₁～U₃可以测量得到，通过去对数变换以及解三角运算可以求得偏振度d和偏振方位角

但是该文献中电路需要三个偏振对立单元来解算偏振方位角和偏振度，增加了结构的复杂程度，不利于偏振敏感器的微小型化。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于微型偏振敏感器的光电转换电路，利用了两个偏振对立单元，减小了电路结构的复杂程度，使电路更加简单，而且还考虑了电路元器件选型和布局，使偏振敏感器的微小型化更易于实现。以及利用微型偏振敏感器的光电转换电路计算光信号的偏振度d和偏振方位角信息的方法。

技术方案

一种基于微型偏振敏感器的光电转换电路，其特征在于包括电源转换芯片TPS、四个光敏二极管D1～D4和两个对数放大器LOG104AID；Vcc电压连接两个对数放大器LOG104AID的电源正端以及电源转换电路TPS，电源转换电路TPS将Vcc电压转换成-Vcc，与两个对数放大器LOG104AID的电压负端连接；四个光敏二极管D1～D4分为两组，输出端分别连接两个对数放大器LOG104AID的输入端引脚7和引脚8，两个对数放大器LOG104AID的输出端的引脚3输出对数放大的信号U₁和U₂；C4电容两端连接T1对数放大器LOG104AID输入端引脚8与输出端引脚3，C5电容两端连接T2对数放大器LOG104AID输入端引脚8与输出端引脚3。

所述C4电容和C5电容采用贴片电容。

一种利用所述基于微型偏振敏感器的光电转换电路计算光信号的偏振度d和偏振方位角信息的方法，其特征在于：以四个光敏二极管D1～D4分别接收四个偏振光信号S1～S4，根据能够测量的电压信号U₁和U₂，通过下式得到光信号的偏振度d和偏振方位角信息