[发明专利]一种稳偏型偏振控制器、功率稳定方法及偏振态调整方法

说明书

本发明提供了一种稳偏型偏振控制器、功率稳定方法及偏振态调整方法，其中控制器，外部光纤输出光通过第一准直器变为控制器，依次通过第一偏振态控制单元、起偏器，进入分束器后分为两路，其中一路光依次通过第二偏振态控制单元，第二准直器连接外部输出；另一路光进入光电探测器，控制器通过第一线缆、第二线缆、第三线缆分别与光电探测器、第一偏振态控制单元、第二偏振态控制单元连接。本发明通过起偏器进行偏振态保持，无需进行任何操作就能够克服输入光偏振态的波动幅度或频率较大等因素的影响，保持高效的稳偏，能够克服现有技术方案只能实现在特定区间的偏振态保持问题。

技术领域

本发明属于偏振控制器技术领域，具体涉及一种新型的稳偏型偏振控制器、功率稳定方法及偏振态调整方法。

背景技术

稳偏型偏振控制器是光纤技术中使用较多的一类偏振控制器，在高速光通信和高精度光纤传感技术中均有重要应用。在光纤系统中，稳偏型偏振控制器一般应用于终端光信号分析组件的前端，主要功能是克服光纤中由各种因素导致的光信号偏振态波动，按照光纤系统要求对光纤传输光信号的偏振态进行调整和保持。

如图1所示，现有的稳偏型偏振控制器主要由偏振态控制单元、偏振态测试单元、分光单元等组成，如图1所示。输入光经过偏振态控制单元、分光单元，分为两路，一路作为参考光输入偏振态测试单元，另一路作为输出光。通过偏振态控制单元，可以对输出光信号的偏振态进行调整。当需要进行偏振态保持时，偏振态测试单元将偏振态实时测试结果反馈给偏振控制单元，指导偏振态控制单元进行调整，从而实现偏振态保持功能。目前，业界使用的稳偏型偏振控制器产品均采用以上方案。

现有的稳偏型偏振控制器主要存在以下问题：1)现有技术以偏振态的实时测试结果作为反馈指导，受制于偏振态测试的速度和精度、偏振控制算法等多种因素影响，当输入光偏振态的波动幅度或频率较大时，输出光的偏振态只能在一个特定区间内保持相对稳定；2)对于偏振敏感性比较强的光纤系统，偏振态在特定区间内的随机波动对终端探测光信号的影响很难进行量化，使光信号附加无法消除的随机噪声，对信噪比产生不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的稳偏型偏振控制器，包括第一准直器、第一偏振态控制单元、起偏器、分束器、第二偏振态控制单元、第二准直器、光电探测器、第一线缆、控制器、第二线缆、第三线缆。外部光纤输出光通过第一准直器变为控制器，依次通过第一偏振态控制单元、起偏器，进入分束器后分为两路，其中一路光依次通过第二偏振态控制单元，第二准直器连接外部输出；另一路光进入光电探测器，控制器通过第一线缆、第二线缆、第三线缆分别与光电探测器、第一偏振态控制单元、第二偏振态控制单元连接。

上述技术方案中，所述起偏器为高消光比偏振片，消光比在40dB以上，偏振片首选为金属纳米颗粒薄膜型偏振片。

上述技术方案中，所述分束器为高透过率分束器，分束器透射光为信号光，分束器反射光为参考光。

上述技术方案中，所述光电探测器为铟镓砷型光电探测器，线性度优于±0.02dB，动态范围大于70dB，光电探测器接收分束器反射光。

上述技术方案中，所述偏振态控制单元为电控性偏振控制模块，偏振控制类型首选为铌酸锂调制晶体型。

上述技术方案中，所述控制器为辅助控制单元，对光电探测器采集信号进行接收、分析与对外输出，提供偏振态控制单元工作所需要的电控信号。

上述技术方案中，所述控制器以光电探测器采集信号作为参考，自动调节第一偏振态控制单元，使光电探测器采集信号功率始终保持在目标值附近，实现功率稳定功能。

上述技术方案中，所述控制器通过调整第二偏振态控制单元，实现输出光的偏振态可进行任意调节功能。

本发明提出了一种新型的稳偏型偏振控制器，具备偏振态保持功能，主要内部的起偏器实现。起偏器将外部输入光锁定在线偏振光，实现输出光的偏振态保持。