基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器

动态偏振控制器能够实现输入光场任意偏振态到输出光场任意偏振态的控制,可以动态补偿长距离单模光纤导致的双折射效应,是量子通信和相干通信系统中的重要器件.本文设计并实验验证了基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器,芯片采用标准的绝缘体上硅工艺制作,器件整体尺寸为5.20 mm×0.12 mm×0.80 mm,整体损耗为5.7 dB,最大功耗为0.2W.基于可变步长.模拟退火算法、低噪声探测器和高静态消光比的器件,动态偏振消光比可锁定至30 dB以上.芯片采用热相移器对TE0光场的相位延迟量进行控制,整体为0°/45°/0°/45°结构,可实现无端偏振控制.基于Lumerical软件对核心部件偏振旋转分束结构进行了优化,该结构将以端面耦合方式进入波导中的TM0模式光场转化至另一波导中的TE0模式光场,而原单波导中TE0模式光场不发生转化,实验测得动态偏振控制器的静态偏振消光比可达40 dB以上.该器件具有小体积、低功耗和低成本的特点,可以广泛应用于量子通信和相干通信等领域,特别是需要考虑体积、功耗和成本的应用场合.

电控偏振控制器分析与研究

利用Jones矩阵法推导了四片式电控偏振控制器的Jones矩阵表示形式,利用该矩阵计算了任意输入光偏振态时的输出光偏振态,分析了输出光与偏振控制器各参数和输入光偏振态之间的关系。给出了偏振光分束器任一个偏振方向上的光强随单个波片相位延迟变化的关系,并从实验上验证了这一关系。偏振控制器PC是高速光纤通信系统研究中一个非常重要的器件,它可以将任意的输入光偏振态变换为任意形式的输出光偏振态。

模拟退火算法在无端偏振控制器中的应用

构造了由四个相移范围在0～2π的电光晶体波片组成的偏振控制器,利用模拟退火法作为其反馈控制算法.仿真计算表明,该偏振控制器是无端的,在较优的控制参量下,其输出的偏振态是稳定的,光强波动小于1%.对于四波片偏振控制器,模拟退火算法的控制参量研究表明,为得到较佳的控制效果,可把内外循环次数各限制为3次,以减少处理器时间;其初温T0应取在0.1附近;温度更改常数p宜取在0.2左右;状态产生常数s对输出的稳定性影响最大,仿真说明设在0.005～0.01间为好.

可变可转单波片偏振控制器研究

基于PLZT波片的相对相位延迟量可变性和其折射率椭球主光轴的可转性,提出后反馈单个PLZT可变可转波片偏振控制器.采用模拟退火算法进行扰动寻优,仿真结果显示这种控制器是有效的:能将任意输入偏振态转换为稳定的线偏振光而其光强达到总光强的98%以上,在控制过程中相移能在限定范围内变化,避免了由复位重置可能引起的波动·

基于压电偏振控制器辅助POTDR的光纤弯曲半径测量研究

利用压电偏振控制器辅助POTDR(PPC-assisted POTDR)测量光纤不同弯曲半径下的双折射分布。在光纤弯曲半径不变的情况下,双折射系数仍然是一个随机变量,因此通过计算双折射系数并不能估算弯曲半径,必须对光纤进行多圈弯曲,通过平均双折射系数计算弯曲半径。提出引用计算被测弯曲半径的光纤双折射系数的分布函数与标准弯曲光纤(光纤标准弯曲半径为8cm)双折射系数分布函数的相关系数,来估算光纤的弯曲半径。这种方法有利于在光纤弯曲很复杂的情况下确定光纤的弯曲位置和弯曲半径。

光纤偏振控制器的原理、结构及特点分析

光纤偏振器具有抗干扰能力强，插入损耗小，易与光纤系统连接等优点，在光纤相干通信系统．以及光纤相干传感系统中受到重视。文中系统地讨论了电磁挤压型、可旋转光纤线圈型、可旋转光纤曲柄型、法拉第旋转器型、线性双折射光纤型，以及改进型和保偏光纤伸展型等光纤偏振器的工作原理和结构，分析了它们的特点，为新型光纤偏振控制器的设计提供了参考。

光纤激光器中基于偏振控制器的脉宽可调平顶光脉冲生成技术

提出了主动锁模联合非线性偏振旋转光纤激光器中基于偏振控制器的脉宽可调平顶光脉冲生成技术．光纤激光器由主动锁模部分和一根掺Bi的高非线性光纤联合两个偏振控制器及光纤检偏器构成的非线性偏振旋转结构组成．分析了该实验装置在不同状态下的工作机制，通过调节激光器中的两个偏振控制器，实验获得了10GHz的脉宽可调平顶光脉冲，脉宽调节范围在12～19ps之间，调节激光腔中的宽带滤波器，可在不同波长处获得平顶光脉冲．实验表明：输出的平顶光脉冲性能稳定，边模抑制比为65dB，定时抖动145fs．

利用挤压光纤双折射效应的自适应偏振控制器

报导了利用光纤应力双折射效应研制的 1.55μm波长的自适应偏振控制器 ,该控制器具有自动搜索、跟踪和精确控制光纤输出偏振态的功能。经初步检测 ,当偏振态变化 3π/s时 ,输出偏振光强度为给定偏振方向分量总光强的 92 % ,平均偏差小于 2 %

基于两次衰减全反射结构的激光偏振控制器

为了实现激光偏振态的控制和提高两偏振态消光比,用由各向异性材料加工而成的耦合棱镜并采用两次衰减全反射方法,使具有相同入射角的TE和TM偏振态的共振激发条件不同,即当TE偏振态满足共振激发条件能量耦合进波导时,TM偏振态却不满足共振激发条件而被反射来实现其在空间上的分离。同时将电光系数较大、光学性能和热稳定性好的聚合物材料作为波导层,利用其电光效应来改变共振条件来实现输出光束偏振态的调谐。结果表明,反射型结构插入损耗小于0.2dB,器件的消光比高达27dB,驱动电压为19V。该方案预计在光信息存储、光路由、光开光以及图像处理等光学系统里有着极其广泛的应用。

方位角控制型偏振控制器的分析与研究

文章研究了λ/4波片-λ/2波片-λ/4波片(QHQ)型方位角控制偏振控制器的控制算法,通过仿真实验验证了该算法的遍历性。分析研究了QHQ型偏振控制器的波片方位角误差和输入波长误差对偏振态转化精度的影响,并进行了仿真。误差分析结果对研究偏振控制器的误差补偿以及提高偏振控制器的精度具有指导意义。

波片型偏振控制器波长相关性误差分析

偏振控制器在相干光纤通信、高速光纤通信以及光纤传感等领域具有十分重要的作用,由于要求它具有高的控制精度,因此对偏振控制器进行误差分析是必要的。文章针对HQQ型偏振控制器的波长相关性进行了误差分析,并通过仿真得到了输出偏振态的方位角和椭率角随波长变化的关系,这一结论对我们进行偏振控制器误差补偿有重要的意义。

电控晶体偏振控制器分析与研究

介绍电控晶体偏振控制器(PC)的内部结构,理论分析了电控晶体PC对偏振态的控制作用,设计并进行了实验,并将理论结果与实验所得的轨迹进行对比和分析,得出了电控晶体PC的波片上所加电压与其对光波偏振态的控制的一些关系。

一种相位延迟型偏振控制器的误差分析与研究

文章研究了45-°0-°45°相位延迟型偏振控制器的控制算法,对相位延迟量引入的误差进行了分析,并通过仿真得到输出偏振态的方位角误差和椭率角误差与延迟量误差之间的关系。结果表明,延迟量误差对该偏振控制器输出偏振态的椭率角误差的影响小于对方位角误差的影响。还分析了入射光波长误差导致的延迟量误差对输出偏振态精度的影响,仿真结果表明,45-°0-°45°相位延迟型偏振控制器是对波长敏感的。

偏振控制器的研究和现状

在相干光通信等方面,要求信号光与本地振荡光偏振方向相匹配.这就要求对偏振进行控制.本文对国内外十余种偏振控制器的组成和原理进行了分析,最后对各种偏振控制器的性能作了比较,并评价了它们的应用前景.

自适应挤压式光纤偏振控制器的改进

报道了改进型的光纤挤压式偏振控制器。采用变步长算法和预测技术，提高了搜索和跟踪速度，并实现了无需复位的无中断工作，同时将挤压单元从5级减少为3级。实验结果表明，该偏振控制器的响应时间小于10ps，控制偏差小于2‰，可以跟踪大于1000πrad／s的偏振变化，插入损耗小于0．6dB。

熊猫光纤热双折射效应光纤偏振控制器研究

根据熊猫光纤热双折射效应原理,通过电热控制的方法实验研究其热双折射效应,提出并实验演示了基于熊猫光纤热双折射效应的光纤偏振控制器。研究了熊猫光纤热双折射效应的温度灵敏度和电热控的特点。将两段熊猫光纤按偏振轴相互偏离一定角度熔接后,两段熊猫光纤的电热控制将分别在邦加球上形成相交并互相成一定夹角的两个截交线圆,组合两段熊猫光纤的电热控制可实现偏振态在邦加球上的部分覆盖。根据熊猫光纤热双折射效应的特点,提出并实验演示了由三段熊猫光纤组成的电热控光纤偏振控制器,它可在实验上实现任意偏振态的扫描控制。

无端偏振控制器实验

在相干光通信、半导体激光放大器及某些偏振态调制光纤传感器中要求输入光偏振态稳定。文章分析了单模光纤受外应力作用所产生的应力双折射效应，并研究了采用四个光纤挤压器组成的无端偏振控制系统。实验结果表明，该系统单步响应时间约４ｍｓ，插入损耗０．８ｄＢ，输出偏振态波动不大于５°。

无端偏振控制器实验研究

在相干光通信、半导体激光放大器及某些偏振态调制光纤传感器中要求输入光偏振态稳定。本文分析了单模光纤受外应力作用所产生的应力双折射效应，并研究了采用四个光纤挤压器组成的无端偏振控制系统。实验结果表明，该系统单步响应时间约４ｍｓ，插入损耗０．８ｄＢ，输出偏振态波动不大于５°。

一种利用偏振控制器测量径向受力光纤双折射的方法

该文提出了一种基于偏振态检测技术的利用偏振控制器和光纤偏振器测量径向受力光纤双折射的方法，起偏器和检偏器本身不用旋转而依靠光纤在偏振控制器绕制的半波片使光纤中的偏振态旋转，从而达到在线测量受力光纤双折射的目的。

基于DDS技术的动态偏振控制器驱动电路研究

偏振控制器广泛应用于光纤通信和传感领域,研制具有高性价比的偏振控制器配套驱动电路是必要的。运用邦加球图示法,分析光纤挤压型动态偏振控制器(DPC)的工作原理。以某种偏振度(DOP)测试系统的硬件为实验平台,介绍基于直接数字频率合成(DDS)技术和FPGA的动态偏振控制器驱动电路的工作原理、系统结构及软、硬件设计。实验测试结果表明,该设计实现了驱动电路的预期目标,产生了4路具有频率可调,相位噪声低等优点的正弦驱动信号。该驱动电路与传统实现方式相比,具有输出信号稳定,控制灵活,实用性和性价比高等优点。