[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 TY`t3  
h0aK}`/a  

图片:1-1PQ6120032396.png

pGdFeEkB/  
eUVhNg  
相位调制器 ~wFiq)v(  
!zQbF&>  
相位调制 _]t^F9l  
□ 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 5Ly
Wg2
 
□ 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 !Z!X]
F-fY  
□ 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 AF\gB2^  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 })yB2Q0  
IwVdx^9  

图片:1-1PQ612014K45.png

=k]2Ad  
REGk2t.L  
线性相位增加 @h,3"2W{Ev  
[T(`+ #f  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 80%L!x|  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 P
47x-;  
 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 >/+R~ n  
 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 isU4D  
|" ag'h  

图片:1-1PQ6120230251.png

ECk* H  
n.7-$1  
OptiSPICE环谐振器模型 -oT3`d3  
o/hj~;(]  
环谐振器参数 LUzn7FZk  
 环周长, L = 3.14 m %j/}e>$"Nk  
 波导的折射率, n = 1.5 WXQ+`OH7  
 传播损失, a = 1 6E{(_i  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 P?h
B`5X  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 vMzBp
#MT  
基本方程* oV'G67W  
L./{^)  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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(qvT  
!;Vqs/E  

图片:1-1PQ6121224561.png

zG)vmysJf  
$kBcnk  

图片:1-1PQ6121312I8.png

PYiO l  
E1s~ +  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. UaB2vuL*=  
@^.o8+Pp  
环谐振器/ Sagnac效应 ldnKV&N  
o8X? 1  
构建块 NwN3T]W  
FEdFGT  
 2个交叉耦合器 @=6oB3tQA  
 4个波导 g?N^9B,$2  
 4个光隔离器 p"0Dl9  
 4个波导 P~;1adi3  
OptiSPICE 模型 E:y^= Y  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 H 3so&_  
 波导的长度变化可以由电压源控制 I2
WWhsNC  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 mNOxe  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） <k 'zz:[c!  
Sagnac 效应* z@?W
hD  
 匝数, N j
&[u$P*K  
 光速, c 7c!#e=W@B  
 电介质中的光速,   Vqr]Ui  
 环形谐振器的面积, A ji C2B  
 转速,   _UV_n!R  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, Z*'<9l_1  
J7HY(7Nx  
（来源：讯技光电）