基于保偏光纤的偏振器件在相干光纤通信、光纤陀螺仪、光纤传感器等领域中有着极其重要的应用价值。四分之一波片是一种能够将线偏振光转化为圆偏振光的偏振器件,在全光纤电流互感器中有着十分重要的作用,它通常由两段保偏光纤45°对轴熔接,然后截取波片制作光纤的四分之一拍长的长度制作而成。保偏光纤的对轴角度是其制作过程中的关键一步,直接影响到四分之一波片的性能,而如何精确控制保偏光纤的对轴角度是四分之一波片制备领域中的难点,也成为四分之一波片研制过程中的最大瓶颈。针对上述难题,本论文基于Xilinx ZYNQ平台提出一种保偏光纤对轴系统。该系统采用ARM+FPGA架构,整体上划分为系统硬件平台和软件处理平台。系统的硬件平台利用FPGA高计算效率和高灵活度等特点,设计和集成了图像采集、中值滤波、图像显示、电机控制等模块。图像采集模块实现了两路640×480分辨率的光纤图像获取;中值滤波模块实现了对所采集图像的实时滤波处理,有效滤除原始图像中的噪声,提高成像质量;图像显示模块中实现了对两路光纤图像的拼接和显示,整体显示效果稳定,无图像撕裂错位等现象产生,便于同时观察两边光纤的对轴过程和状态;电机控制模块实现了对两边光纤的位移和旋转功能。软件处理平台基于ARM,读取系统硬件平台所采集的光纤图像数据后,利用ARM的高拓展性开展图像识别算法的研究,并根据保偏光纤45°对轴熔接的实验步骤,分别设计了光纤端面角度测量、光纤位移控制、光纤旋转控制等三个模块,并对模块设计进行理论分析和实验测试。结果表明,光纤端面角度测量模块可以准确地识别1°以内的光纤端面角度,满足保偏光纤的熔接要求;光纤位移和光纤旋转控制模块实现45°对轴功能,定轴精度在1.1°至1.4°范围内,与目前主流的保偏光纤定轴技术基本处于同一水准。系统硬件平台和软件处理平台构成完整的光纤对轴系统,采用该系统完成四分之一波片的制备,以验证系统的实际运行性能。对实验制作的四分之一波片进行实验检测与性能分析,结果表明采用本文提出的光纤对轴系统制成的四分之一波片的消光比低于1 d B,偏振度高于90%,四分之一波片性能良好。