圖2光纖擠壓器偏振態隨電壓變化的邦加球示意圖由此可知，只要輸入光的偏振態與F1和F2的方向都不垂直，則輸入光的偏振態都可以通過操作至少2個擠壓器改變到任意一個偏振態。

2 DPC的驅動電路設計
DPC驅動電路的設計基于DDS技術，系統主要由Xilinx Spartan-3系列FPGA、數／模轉換器LTC1668及寬帶放大器LT1812組成。
2．1 DDS的基本原理
DDS的基本原理是基于采樣定理。將相位累加器輸出的相位碼通過查表法映射成波形幅度碼，經模／數轉換和低通濾波后產生波形，其框圖如圖3所示。它主要由參考時鐘fref、相位累加器、相位寄存器、波形存儲器、數模轉換器及低通濾波器等部分構成。

DDS工作時，它將在時鐘脈沖的控制下，對頻率控制字F用累加器進行處理，以得到相應的相位碼；然后由相位碼尋址波形存儲器進行相位碼――幅度編碼變換后輸出不同的幅度編碼；再經過數模轉換器和低通濾波器處理，即可得到由頻率控制字決定的連續變化的輸出波形。
2．2 硬件組成
DPC的驅動電路是基于偏振度測試系統平臺(見圖4)研制的。DPC用于將輸入光擾偏后輸出，再經檢偏器和探測器將光強信息轉化為數字量送人FPGA，FPGA對數據進行處理后再對DPC的驅動電壓做出調整并輸出，以達到完全擾偏的目的。

要實現完全擾偏，也即是讓輸入偏振態在一定時間內遍歷各個偏振態。根據DPC的工作原理及實驗嘗試，測試系統使用4路正弦信號同時驅動4個光纖擠壓器。根據DPC自身性質，所需提供電壓最大值應小于2 V，正弦波頻率應小于2 000 Hz。因此，驅動電路需要提供4路大于零的正弦波驅動信號，其峰值應小于2 V。且正弦波頻率各不相等，均小于2 000 Hz。
驅動電路的硬件結構如圖5所示，4路電壓驅動設計均相同。采用16位高精度數／模轉換器LTC1668，將FPGA輸出的數據轉換為模擬電流，再經運放LT1812將電流轉換為電壓。

LTC1668工作在士5 V雙極性電壓供電情況下，其參考電壓由內部提供，輸出采用單端電流輸出模式。寬帶放大器LT1812完成電流一電壓轉換，最終輸出符合要求的正弦信號。
2．3 軟件設計
FPGA是驅動電路的控制核心。FPGA接收ADC轉換的光強信息數據，并傳送給DSP；再根據DSP計算所得的數據(即正弦驅動信號的頻率f)判斷是否符合要求，若符合要求則進入DDS子模塊，得到幅度碼并發送給LTC1668，以輸出需要的正弦波。FPGA主模塊流程圖如圖6(a)所示。

式中：fo是輸出頻率；fref為DDS參考時鐘頻率，由FPGA將晶振輸入時鐘經內部鎖相環分頻后產生。
由相位步進累加可得到相位碼，再尋址波形存儲器即可完成相位――幅度轉換，得到相應的幅度碼，輸出給主模塊。由于驅動信號為正弦波，波形存儲器直接調用FPGA內部模塊sin_COS_lookup_table，輸入與輸出數據位寬均為16位。DDS子模塊流程圖如圖6(b)所示。
2．4 實驗測試結果
實驗時設定4路正弦驅動信號V1，V2，V3，V4的頻率分別為f1=2 000 Hz，f2=1 000 Hz，f3=1 800 Hz，f4=1 500 Hz。
示波器上觀測的波形如圖7所示。

波形使用雙通道示波器觀測，2通道探頭設置為10檔。從圖7中可以看出，輸出波形較為穩定。如果在FPGA程序內增大sin_COS_lookup_table模塊的輸入數據位寬，也即增大采樣點數，可以得到精度更高的輸出波形。

3 結 語
動態偏振控制器目前廣泛應用于光纖通信和傳感領域，是一種重要的偏振控制器件。分析動態偏振控制器的工作原理，并以光纖擠壓型偏振控制器為研究對象，設計了基于DDS技術和FPGA的調制電路，該設計以偏振度測試系統為實驗平臺。實驗測試結果表明，所設計的調制電路能夠輸出4路頻率可調的正弦信號，輸出信號穩定，控制靈活，工作性能可靠。該方法思路簡單，采用Verilog語言設計并調用FPGA內部模塊，設計靈活透明，且外圍電路較為簡易，具有良好的實用性和性價比。