帮助 本站公告
您现在所在的位置:网站首页 > 知识中心 > 文献详情
文献详细Journal detailed

偏振控制器及其算法研究
Research on Polarization Controller and Its Control Algorithm

导  师: 池灏;章献民

学科专业: H09

授予学位: 硕士

作  者: ;

机构地区: 浙江大学信息学院

摘  要: 偏振控制器在光纤通信和光纤传感系统中发挥着非常重要的作用。偏振控制器要求有快的响应速度,大的消光比,小的波动,并能无端复位或不需复位就可进行无端偏振态控制。本论文的研究工作着眼于实现一种基于高速电光陶瓷材料的偏振控制器。 以ti公司2000系列的tms320f2801芯片为核心,设计了基于透明铁电陶瓷偏振控制器的dsp嵌入式偏振控制系统。根据实际要求,系统中优化了模数转换(adc)采样设置;利用dsp丰富的通用输入输出端口(gpio)外扩了4路数模转换(dac);使用高性能的对数放大器,解决了控制过程中对微弱光电流的检测问题;采用了多种有效方法解决了pcb制版中数字模拟电路混合设计的电磁兼容性问题以及高频数字电路中的信号完整性问题。 基于4波片透明铁电陶瓷偏振控制器,本文对应用于偏振控制的模拟退火算法进行了深入的研究并指出模拟退火算法在偏振控制中收敛性不足的缺陷。针对一般偏振控制系统中的波片主轴与光纤分束器参考方向不一致的实际情况,提出了反馈信号与控制信号的数学关系模型,并且设计了解决模拟退火算法不足的快速定位算法。 通过实验系统验证了快速定位算法的性能,并且通过大量的实验数据对快速定位算法的控制过程和收敛效率进行了详细的分析。同时,为了衡量快速定位算法对收敛性提高的效果,将快速定位算法和模拟退火算法进行了比较。通过实验结果可以看出,使用快速定位算法可以在同等的采样迭代次数(20~30)内,更加有效地实现对偏振态的控制。结果表明快速定位算法可以有效地解决模拟退火算法在偏振控制搜索过程中效率不高,收敛性不够好的缺陷。 本文的研究结果对新型偏振控制器的研制有重要的参考价值。 Polarization Controller /(PC/) is an indispensable component for the state of polarization /(SOP/) control in optical communication and optical sensor systems. It requires fast response speed, high extinction ratio, and small fluctuation with endless reset or reset-free SOP control. In this thesis, we focus on the development of a PC system base on the transparent ferroelectric ceramics. Using Ti'2000 series product TMS320F2801, a novel embedded system is designed for the PC using transparent ferroelectric ceramics. According to the practical requirements, operation mode of analog to digital /(AD/) module is optimized. Digital to analog /(DA/) module is designed using General Port of Input and Output /(GPIO/) provided by the TMS320F2801. Logarithm amplifier is used to detect the small light signal. Several effective methods are employed to solve the EMC problem and the problem of signal integrity in the design of high frequency digital circuit. For the PC using transparent electro-optic ceramics, the stimulated anneal algorithm is investigated in detail by computer simulations. Limitation of stimulated anneal algorithm on convergence is discussed. In order solve the problem induced by poor convergence of the simulated annealing algorithm, a more general model of the PC system is proposed for the practical situation that the x-axis of the applied fiber polarization beam splitter is not identical with the reference axis of the Poincare sphere decided by the fast axes of the wave-plates. In addition, a novel fast location algorithm is developed to overcome the limitation in the system using the simulated annealing algorithm. Experiments are implemented. The efficiency of the proposed algorithm is verified by experimental results. A large amount of data are use to analyze the process of the given algorithm. A comprehensive comparison between the proposed fast location algorithm and the previous stimulated anneal algorithm is implemented to illustrate the improvement owing to the use of the fast locatio

关 键 词: 偏振控制器 光纤通信 光纤传感系统 响应速度 模数转换 嵌入式系统

领  域: [电子电信] [电子电信] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]

相关作者

作者 易翠娥
作者 罗源明
作者 赖苏彬
作者 李俊义
作者 廖金祥

相关机构对象

机构 广东海洋大学
机构 中山大学岭南学院
机构 广东培正学院计算机科学与工程系
机构 广东工贸职业技术学院
机构 广东技术师范学院计算机科学学院

相关领域作者

作者 毕凌燕
作者 王和勇
作者 杨涛
作者 谢惠加
作者 孟显勇