機械式三環偏振控制器利用光纖在外力作用下產生雙折射原理制成。其中三個環分別等效為λ/4、λ/2、λ/4三種波片，光波進過λ/4波片轉換為線偏振光，再由λ/2波片調整偏振方向，最后經由λ/4波片將線偏振光的偏振狀態變成任意的偏振態。由雙折射效應產生的延遲效果主要由光纖的包層半徑、光纖環繞半徑和光波波長所決定。