基于DSP的高速偏振控制系統(tǒng).pdf

1、在現(xiàn)代光纖通信和光纖傳感系統(tǒng)中，偏振控制器發(fā)揮著非常重要的作用。高速的響應(yīng)速度，大的消光比，小的波動，并能無端復(fù)位或不需復(fù)位就可進(jìn)行無端偏振態(tài)控制是衡量偏振控制器性能的主要標(biāo)準(zhǔn)。本論文的研究工作著眼于實現(xiàn)一種基于高速電光陶瓷材料的在DSP嵌入式系統(tǒng)上實現(xiàn)的偏振控制器。
　　 主要的研究工作分為硬件設(shè)計和DSP固件設(shè)計兩個部分。硬件部分使用Ti公司生產(chǎn)的2000系列的TMS320F2812芯片為核心設(shè)計了基于透明鐵電陶瓷偏振控制器

2、的DSP嵌入式偏振控制系統(tǒng)。通過芯片片上AD采集偏振探測器輸出的四路與偏振態(tài)相關(guān)的模擬電壓，經(jīng)過搜索算法后通過DA芯片輸出用于控制透明鐵電陶瓷的四路電壓，補(bǔ)償原鏈路中的偏振態(tài)變化。
　　 DSP固件部分本文對應(yīng)用于偏振控制器的模擬退火算法進(jìn)行深入的研究并指出了模擬退火算法的現(xiàn)有的收斂性不足的缺陷。首先將原本通過PC和數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)的模擬退火算法移植到DSP嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中。然后針對模擬退火算法僅有一個輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運算的缺點，采用能

3、采集偏振態(tài)斯托克斯矢量的偏振探測器，一次輸出可以用來準(zhǔn)確定位當(dāng)前偏振態(tài)在邦加球上位置，大大增加了一次采樣的信息量，并以此設(shè)計和提出了快速控制算法，極大的縮短了算法收斂的時間。
　　 通過計算機(jī)仿真和實驗系統(tǒng)驗證了快速控制算法的性能，并且通過大量的實驗數(shù)據(jù)對快速定位算法的控制過程和收斂效率進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過仿真和實驗結(jié)果可以確定，使用快速控制算法可以在平均10次采樣內(nèi)實現(xiàn)偏振態(tài)的控制，表明快速控制算法可以有效地解決模擬退火算法