机械式三环偏振控制利用光纤在外力作用下产生双折射原理制成。其中三个环分别等效为λ/4、λ/2、λ/4三种波片，光波进过λ/4波片转换为线偏振光，再由λ/2波片调整偏振方向，最后经由λ/4波片将线偏振光的偏振状态变成任意的偏振态。由双折射效应产生的延迟效果主要由光纤的包层半径、光纤环绕半径和光波波长所决定，经验证该控制器可产生全方位偏振态的变化，调整的偏振态可覆盖整个庞加球。