例所 述裝置的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再賞述。
[015引本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W理解；實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可W通 過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可W存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程 序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括；ROM、RAM、磁碟 或者光盤等各種可W存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0159] 最后應(yīng)說明的是；W上各實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可W對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而送些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種偏振穩(wěn)定控制裝置，其特征在于，包括： 偏振控制器、耦合器、偏振分束器、光電轉(zhuǎn)換模塊、射頻功率探測模塊、處理模塊； 所述處理模塊，包括：模數(shù)變換器、數(shù)字信號處理器和數(shù)模變換器，所述數(shù)字信號處理 器通過所述模數(shù)變換器與所述數(shù)模變換器連接； 所述偏振控制器與所述耦合器、處理模塊的所述數(shù)模變換器分別連接，所述偏振分束 器與所述耦合器、所述光電轉(zhuǎn)換模塊分別連接，所述射頻功率探測模塊與所述光電轉(zhuǎn)換模 塊、處理模塊的所述模數(shù)變換器分別連接； 所述射頻功率探測模塊獲取依次通過所述偏振控制器、所述耦合器、所述偏振分束器、 所述光電轉(zhuǎn)換模塊的由光信號所轉(zhuǎn)換的模擬電信號，并根據(jù)所述模擬電信號獲取輸出光信 號的平均光功率，在所述模擬電信號為高頻模擬電信號時，將所述高頻模擬電信號轉(zhuǎn)換為 表征所述光纖鏈路中偏振態(tài)隨機(jī)變化的低頻模擬電信號；在所述模擬電信號為低頻模擬電 信號時，不對所述模擬電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 所述模數(shù)變換器獲取所述低頻模擬電信號，將所述低頻模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信 號； 所述數(shù)字信號處理器將所述數(shù)字電信號進(jìn)行計(jì)算處理，獲取所述偏振控制器的數(shù)字控 制電壓； 所述數(shù)模變換器將所述數(shù)字控制電壓轉(zhuǎn)換為模擬控制電壓，將所述模擬控制電壓發(fā)送 給所述偏振控制器，以實(shí)時控制所述偏振控制器輸出具有期望輸出的偏振態(tài)的光信號，以 使所述耦合器將所述具有期望輸出的偏振態(tài)的光信號分成功率相等的兩束光信號后將第 一束光信號作為輸出光信號從所述裝置中輸出； 所述耦合器將所述耦合器分出的第二束光信號發(fā)送給所述偏振分束器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器將所述數(shù)字電信號 進(jìn)行計(jì)算處理，獲取所述偏振控制器的數(shù)字控制電壓，包括 ： 所述數(shù)字信號處理器使用粒子群優(yōu)化算法，將所述數(shù)字電信號進(jìn)行計(jì)算處理，獲取偏 振控制器的數(shù)字控制電壓。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述耦合器為：3dB耦合器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在模擬控制電壓不存在時，所述偏振控制 器輸出的光信號為：其中，ExEy為所述偏振控制器輸出的光信號的振幅，ω。為角頻率％⑴％⑴為相位角， j為虛數(shù)單位，T為光纖鏈路對光信號的偏振影響，T是通過第一公式計(jì)算得到的； 其中，第一公式是瓊斯矩陣，為：Θ (t)為光纖鏈路對光信號位相角的改變，ε (t)為光纖鏈路對光信號橢圓率的改變； 及 所述偏振分束器的輸出的光信號為： 其中5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述模擬電信號的功率譜密度為：其中，R(t)為光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的光信號的自相關(guān)函數(shù)，δ (ω)為單位脈沖函數(shù)，σ為光探測器量子效率，τ。為光信號x， y支路相互之間的時延，Υ 為光信號載波半峰寬度，（&2)0-)為偏振分束器輸出的光信號的二階自相關(guān)函數(shù)，是通過第 二公式計(jì)算得到的，SM(c〇)是通過第三公式計(jì)算得到的，\(ω)是通過第四公式計(jì)算得到 的； 其中，第二公式為：〈*>為取平均值； 第三公式為：第四公式為：ω。為光信號載波中心頻率。6. -種使用權(quán)利要求1所述裝置的偏振穩(wěn)定控制方法，其特征在于，包括： S1、射頻功率探測模塊獲取依次通過偏振控制器、耦合器、偏振分束器、光電轉(zhuǎn)換模塊 的由光信號所轉(zhuǎn)換的模擬電信號，并根據(jù)所述模擬電信號獲取輸出光信號的平均光功率， 在所述模擬電信號為高頻模擬電信號時，將所述高頻模擬電信號轉(zhuǎn)換為表征所述光纖鏈路 中偏振態(tài)隨機(jī)變化的低頻模擬電信號；在所述模擬電信號為低頻模擬電信號時，不對所述 模擬電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 52、 處理模塊中的模數(shù)變換器獲取所述低頻模擬電信號，將所述低頻模擬電信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字電信號； 53、 處理模塊中的數(shù)字信號處理器將所述數(shù)字電信號進(jìn)行計(jì)算處理，獲取所述偏振控 制器的數(shù)字控制電壓； 54、 處理模塊中的數(shù)模變換器將所述數(shù)字控制電壓轉(zhuǎn)換為模擬控制電壓，將所述模擬 控制電壓發(fā)送給所述偏振控制器，以實(shí)時控制所述偏振控制器輸出具有期望輸出的偏振態(tài) 的光信號，以使所述耦合器將所述具有期望輸出的偏振態(tài)的光信號分成功率相等的兩束光 信號后將第一束光信號作為輸出光信號從偏振穩(wěn)定控制裝置中輸出； 55、 所述耦合器將所述耦合器分出的第二束光信號發(fā)送給所述偏振分束器，定期執(zhí)行 步驟S1-S4,以使所述裝置輸出穩(wěn)定的具有期望輸出的偏振態(tài)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S3,包括： 處理模塊中的數(shù)字信號處理器使用粒子群優(yōu)化算法，將所述數(shù)字電信號進(jìn)行計(jì)算處 理，獲取所述偏振控制器的數(shù)字控制電壓。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S1，包括： 偏振控制器獲取光纖鏈路中的光信號和處理模塊中的數(shù)模變換器發(fā)送的模擬控制電 壓，在模擬控制電壓不存在時，將所述光信號發(fā)送給耦合器；在模擬控制電壓存在時，根據(jù) 所述模擬控制電壓，調(diào)整所述光信號的偏振態(tài)，并將具有調(diào)整后的偏振態(tài)的光信號發(fā)送給 耦合器； 耦合器將所述偏振控制器發(fā)送的光信號分成功率相等的兩束光信號，將第一束光信號 作為輸出光信號從所述裝置中輸出，將第二束光信號發(fā)送給偏振分束器； 偏振分束器獲取所述稱合器分出的第二束光信號，將所述第二束光信號分為兩束正 交的的光信號，在所述兩束正交的的光信號中的一束光信號中提取表征所述光纖鏈路中偏 振態(tài)隨機(jī)變化的特征量，將這束具有所述特征量的光信號作為反饋信號發(fā)送給光電轉(zhuǎn)換模 塊； 光電轉(zhuǎn)換模塊將所述偏振分束器發(fā)送的所述反饋信號轉(zhuǎn)換為電信號，并就所述電信號 發(fā)送給射頻功率探測模塊，所述電信號為模擬電信號； 射頻功率探測模塊獲取所述光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的模擬電信號，并根據(jù)所述模擬電信號 獲取輸出光信號的平均光功率，在所述模擬電信號為高頻模擬電信號時，將所述高頻模擬 電信號轉(zhuǎn)換為表征所述光纖鏈路中偏振態(tài)隨機(jī)變化的低頻模擬電信號，在所述模擬電信號 為低頻模擬電信號時，不對所述模擬電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述耦合器為：3dB耦合器。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在模擬控制電壓不存在時，所述偏振控 制器輸出的光信號為：其中，ExEy為所述偏振控制器輸出的光信號的振幅，ω。為角頻率代(t)R.(t)為相位角， j為虛數(shù)單位，T為光纖鏈路對光信號的偏振影響，T是通過第一公式計(jì)算得到的； 其中，第一公式是瓊斯矩陣，為：Θ (t)為光纖鏈路對光信號位相角的改變，ε (t)為光纖鏈路對光信號橢圓率的改變； 及 所述偏振分束器的輸出的光信號為：其中，所述模擬電信號的功率譜密度為：其中，R(t)為光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的光信號的自相關(guān)函數(shù)，δ (ω)為單位脈沖函數(shù)，，σ為光探測器量子效率，τ。為光信號x， y支路相互之間的時延，Υ 為光信號載波半峰寬度為偏振分束器輸出的光信號的二階自相關(guān)函數(shù)，是通過第 二公式計(jì)算得到的，SM(c〇)是通過第三公式計(jì)算得到的，\(ω)是通過第四公式計(jì)算得到 的； 其中，第二公式為：〈*>為取平均值； 第三公式為：第四公式為：ω。為光信號載波中心頻率。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種偏振穩(wěn)定控制裝置及方法，其中，所述裝置包括：偏振控制器、耦合器、偏振分束器、光電轉(zhuǎn)換模塊、射頻功率探測模塊、處理模塊；處理模塊，包括：模數(shù)變換器、數(shù)字信號處理器和數(shù)模變換器，數(shù)字信號處理器通過模數(shù)變換器與數(shù)模變換器連接；偏振控制器與耦合器、處理模塊的數(shù)模變換器分別連接，偏振分束器與耦合器、光電轉(zhuǎn)換模塊分別連接，射頻功率探測模塊與光電轉(zhuǎn)換模塊、處理模塊的模數(shù)變換器分別連接。上述裝置可解決光纖通信系統(tǒng)中偏振態(tài)隨機(jī)變化的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)將光纖鏈路輸出光信號的偏振態(tài)穩(wěn)定在一個特定點(diǎn)上，且該裝置與光信號調(diào)制格式和信號速率無關(guān)，適應(yīng)性更強(qiáng)，不需要高速電路，結(jié)構(gòu)和方法也更簡單。
【IPC分類】G02F1/01
【公開號】CN105629518
【申請?zhí)枴緾N201410584081
【發(fā)明人】袁學(xué)光, 侯慶祥, 張陽安, 張錦南
【申請人】北京郵電大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日