[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（1） [复制链接]

光纤陀螺仪构建模块 {r].SrW9s9  
lR@i`)'?U  

图片:1-1PQ6120032396.png

}$0xt'q&  
@( n^S?(  
相位调制器 d(DX(xg  
>: W-C{%  
相位调制 C7jc6(>m  
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 7dlKdKH  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 8R)D! 7[l  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 /J[H5uA  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 RhV:Z3f`6  
$p0 /6c  

图片:1-1PQ612014K45.png

Q9yGQu  
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线性相位增加 W<rTq0~$?  
dDqr B-G  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 W8G9rB
|T  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 0j{F^rph  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 sw41wj  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 &
$b\=  
0~Iu7mPY  

图片:1-1PQ6120230251.png

Y(hW(bd;  
42V,PH6o  
OptiSPICE环谐振器模型 {y
wXz|TP  
GJIWG&C03  
环谐振器参数 tIGVB+g{F  
 环周长, L = 3.14 m GP[6nw_'^  
 波导的折射率, n = 1.5 QM[A;WBr7  
 传播损失, a = 1 Wa[x`:cT?u  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 " K 8&{=  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 KMK&[E#r  
基本方程* zd*3R+>U'>  
UT
DcX  

图片:1-1PQ61212124Y.png

* MSBjH|  
9^ >M>f"  

图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

xH_A@hf;  
NI5]Nz<?  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 5q|+p?C  
)\T@W  
环谐振器/ Sagnac效应 XYqpI/s  
~lzdbX  
构建块 May&@x/oMS  
K<@[_W+  
 2个交叉耦合器 AIZW@Nq.5  
 4个波导 H+4=|mkQ  
 4个光隔离器 \8;Qv  
 4个波导 CY*ngi&  
OptiSPICE 模型 U/T4i#  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 N#(jK1`y  
 波导的长度变化可以由电压源控制 DE*MdfP0  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 ],;D2]<s  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） AIuMX4nb  
Sagnac 效应* Y
]C;T  
 匝数, N nK+lE0  
 光速, c 1s#yW
Q   
 电介质中的光速,   mD9STuA$H  
 环形谐振器的面积, A j~M#Ss-H8  
 转速,   x}tKewdOSe  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, H4M{_2DO  
}qc#lz  
（来源：讯技光电）