[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 %2EHYBQjN  
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图片:1-1PQ6120032396.png

-)Y[t Z^*`  
#kPsg9Y  
相位调制器 fIm=^}?fwK  
-{s9PZ3~_  
相位调制 %Y<3v\`_  
□ 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 4+4C0/$Y  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 WS1$cAD2N  
□ 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 hR%2[lBn!]  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 E8PlGQ~z{d  
T96M=?wh!  

图片:1-1PQ612014K45.png

o&U/e\zy  
!t+eJj  
线性相位增加 iE=:}"pI"  
Q'
K[?W|C  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 <Z\j#p:  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 i4r8146D[  
 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 |FxTP&8~  
 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 Nkg^;-CV0  
%8~g#Z  

图片:1-1PQ6120230251.png

R?H[{AX  
k#pNk7;MZ  
OptiSPICE环谐振器模型 A_JNj8<6r  
&
& E
)  
环谐振器参数 $J)2E g  
 环周长, L = 3.14 m w@&(=C  
 波导的折射率, n = 1.5 1OW#_
4w/  
 传播损失, a = 1 Nr:%yvk%s  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 e.?;mD  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 "%]vSr  
基本方程* ])iw|`@dJ  
%hH@< <b(s  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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~sbn"OS+  

图片:1-1PQ6121224561.png

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@bO/5"X,  

图片:1-1PQ6121312I8.png

`as6IMqJD  
^muPjM+D  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. r>3y8
7  
KB6`OT^b{r  
环谐振器/ Sagnac效应 )ME'qA3K  
u:GDM  
构建块  ua]?D2  
C}8 3t~Q  
 2个交叉耦合器 WDq~mi  
 4个波导 ,%E
GM+  
 4个光隔离器 7o4B1YD  
 4个波导 +w'He9n  
OptiSPICE 模型 )2mvW1M=7;  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 drK &  
 波导的长度变化可以由电压源控制 Z"Byv.yqb  
 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 XL!^tMk  
 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） 2V)qnMxAZJ  
Sagnac 效应* {&d )O  
 匝数, N v JPX`T|  
 光速, c #xBh62yIuP  
 电介质中的光速,   b?deZ2"L#  
 环形谐振器的面积, A bo04y)Iz  
 转速,   _rjB.  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, [|{m/`8
C  
)R@M~d-o  
（来源：讯技光电）