[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*h3U@5#K  
;wa#m1  

图片:1-1PQ6120032396.png

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cAPp  
相位调制器 8.zYa(<2  
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相位调制 0t(2^*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 D%*Ryg  
□ 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 u\q(v D.  
□ 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 Y&j'2!g  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 VVw5)O1'  
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图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 Yq>K1E|  
:X}fXgeL  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 9T_fq56Oh6  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 UB,0c)   
 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 O>eg_K,c  
 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 T,9pd;k  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 5VSc5*[  
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环谐振器参数 Z.b?Jz
j  
 环周长, L = 3.14 m _H"_&m$aDm  
 波导的折射率, n = 1.5 AAF']z<4_"  
 传播损失, a = 1 "^oU&]KQJ  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 X#o<))  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 }ag;yf;  
基本方程* 9\VV++}s>o  
Oe21noL  

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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?-'GbOr!  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. nG%<n  
`SA1V),~  
环谐振器/ Sagnac效应 9 ^=kt 2[  
0j2mTF(C  
构建块 BP@V:z  
q2U?EP{8~  
 2个交叉耦合器 LRR)T: e}q  
 4个波导 kZ
=2#.  
 4个光隔离器 iD<}r?
Z  
 4个波导 WidLUv
 
OptiSPICE 模型 MaLH2?je^n  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 QT=i>X  
 波导的长度变化可以由电压源控制 MeYu  
 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 n72kJ3u.  
 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） p)?6~\F:  
Sagnac 效应* fg/hUUl  
 匝数, N p!EG:B4  
 光速, c '
;m;K (g  
 电介质中的光速,   :kC*<f\  
 环形谐振器的面积, A 2Vs+8/  
 转速,   ,u9>c*Ss\  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, ZAgtVbO7  
 `)>}b 3  
（来源：讯技光电）