基于适应性矩估计的偏振控制算法

摘要：

偏振控制可以有效恢复光纤传输过程中因相位偏移而受损的偏振态,是量子通信、光纤传感以及相干光通信等领域中的关键技术.提出了一种基于适应性矩估计(Adam)的偏振控制算法,建立了相应的偏振控制系统模型.基于该模型对Adam偏振控制算法进行了数值仿真,并与经典的随机梯度下降(SGD)算法进行了对比,同时分析了控制精度和噪声幅度对偏振控制效果的影响.仿真结果表明,该算法可以快速收敛到目标偏振态,在衰减率为0.03、噪声幅度为0.003、偏振迭代步数为53时,控制精度可达10-4.与SGD算法相比,平均迭代步数减少了23％,最高控制精度提升了1～2个数量级.基于现场可编程门阵列验证了Adam算法的可行性,结果表明,该算法能快速、稳定地补偿信道中的偏振变化,并通过优化衰减率提高偏振控制效果、缩短偏振控制时间.

关键词：偏振控制、偏振态、适应性矩估计、随机梯度下降算法、现场可编程门阵列、控制精度

所属期刊栏目：40

分类号：O436.3(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家密码发展基金;国防科技创新特区项目;四川省青年科技基金;四川省青年科技基金

在线出版日期：2020-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：160-169