[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 ,A7:zxnc.V  
2wnk~URj  

图片:1-1PQ6120032396.png

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Fx}v.A5  
相位调制器 TB?'<hD:  
X lItg\R  
相位调制 AZE%fOG<i  
□ 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 H\n6t-l  
□ 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 vea{o35!  
□ 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 8(l0\R,%+z  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 38
m9t'  
8+dsTX`|S  

图片:1-1PQ612014K45.png

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k  
线性相位增加 a%BC{XX  
!vRN'/(Vyu  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 2bLc57j{`9  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ;di.U,  
 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 F):kF_ho  
 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 Lg(G&ljE@k  
PX_9i@ZG  

图片:1-1PQ6120230251.png

h*D -Vo  
g.Qn,l]X/p  
OptiSPICE环谐振器模型 &Ep$<kx8  
xzA!,75@U  
环谐振器参数 :Zkjtr.\  
 环周长, L = 3.14 m t
Dah@_  
 波导的折射率, n = 1.5 ==?%
]ZE8  
 传播损失, a = 1 #:yAi_Ct  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 lH`c&LL-=!  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 +PWm=;tcC  
基本方程* E#Ue9J  
D4(73  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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R&"R  
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图片:1-1PQ6121224561.png

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Q.7X3A8  

图片:1-1PQ6121312I8.png

W^Fkjqpv  
J Q*~le*  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. MIl\Bn  
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环谐振器/ Sagnac效应 g8&& W_BI  
K"g{P  
构建块 ~H?v L c;>  
n#WOIweInf  
 2个交叉耦合器 9;vES^  
 4个波导 ow 6\j:$?  
 4个光隔离器 *gGw/jA/  
 4个波导 DwFvM0O6\  
OptiSPICE 模型 Sh-B!  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 d^$cx(2$D  
 波导的长度变化可以由电压源控制 Q2]7|C  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 2,B^OZmw  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） pp*MHM)x|q  
Sagnac 效应* Yz0HBEA  
 匝数, N o](ORS$~  
 光速, c :4X,5X7tW=  
 电介质中的光速,   JUDZ_cGr  
 环形谐振器的面积, A X2| Z!  
 转速,   *kF
/yN  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, ,g?M[(wtc  
`Has3AX8  
（来源：讯技光电）