[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 Tr%FUi  
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图片:1-1PQ6120032396.png

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相位调制器 \]8VwsP  
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相位调制 Q ]"jD#F  
□ 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 7(Cx!Yb  
□ 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 \,R!S/R#  
□ 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 [/cIUQ  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 T`\]!>eb  
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图片:1-1PQ612014K45.png

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IE;\7r+h  
线性相位增加 #dxvz^2V.3  
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 模拟结果显示了相位线性增加的影响  q>-R3HB  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ZVL gK}s
 
 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 9Kbw GmSU  
 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 &s8<6P
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 ]JdJe6`Mc  
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环谐振器参数 vk'rA{x  
 环周长, L = 3.14 m L^FcS\r;  
 波导的折射率, n = 1.5  ?Vc0)  
 传播损失, a = 1 9i=B  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 DnFjEP^  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 s8vKKvs`9  
基本方程* l5k?De_(x  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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VEs5;]#<2D  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. yMxT
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环谐振器/ Sagnac效应 %;|
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构建块 6kR\xP]Kr  
I[D8""U  
 2个交叉耦合器 }mk>!B}=  
 4个波导 z9DcnAs  
 4个光隔离器 |cd-!iJX-  
 4个波导 XAuI7e  
OptiSPICE 模型 9v?l  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 }k7'"`#?"  
 波导的长度变化可以由电压源控制 N3%*7{X 9  
 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 Ck'aHe22'  
 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） #;Tz[0  
Sagnac 效应* iw\%h9  
 匝数, N
`A)"%~
  
 光速, c wK!~tYxP  
 电介质中的光速,   zT#`qCbT'J  
 环形谐振器的面积, A 38IMxd9v  
 转速,   jc:s` 4  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, R_N:#K.M  
_#C()Ro*P  
（来源：讯技光电）