[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 W*~[
KdgC  
wo5fGQJ
 

图片:1-1PQ6120032396.png

-9;XNp  
nO `R++  
相位调制器 qZYh^\  
=^mBj?(V7  
相位调制 aSt:G*a"  
□ 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 1 Szv4  
□ 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 @n^2UJ  
□ 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 :vJ1Fo!  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 dhV6r  
/|p6NK;8L  

图片:1-1PQ612014K45.png

*?YMoN  
D_M73s!U  
线性相位增加 *]*0
uo  
Xq%ijo  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 pM}n)Q!{3"  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 HQGH7<=Om  
 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 >l^[73,]L  
 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 ImsyyeY]  
?fX`z(Z  

图片:1-1PQ6120230251.png

JnPwqIF1  
IVso/!   
OptiSPICE环谐振器模型 @*=eqO  
,SH^L|I  
环谐振器参数 {r
?+PQQ#  
 环周长, L = 3.14 m .TO#\!KBv  
 波导的折射率, n = 1.5 <
Y)Aez  
 传播损失, a = 1 ~F[JupU  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 .o)  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 uJU;C.LX  
基本方程* Le2rc*T  
FJ2~SKWT  

图片:1-1PQ61212124Y.png

bKQ_{cR  
V|)nUsU  

图片:1-1PQ6121224561.png

#D^(dz*  
C}]143a/Q  

图片:1-1PQ6121312I8.png

'o|=_0-7W  
iQvqifDmh  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. E=]$nE]b  
nZ4@g@e2
 
环谐振器/ Sagnac效应 #Yx /ubg6  
Q*8efzgs|  
构建块 jdd3[  
XGAR8=tic  
 2个交叉耦合器 >:|jds#  
 4个波导 o,!W,sx_  
 4个光隔离器 j`QXl  
 4个波导 :nS p  
OptiSPICE 模型 G\|P3j  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 ~;@\9oPpz%  
 波导的长度变化可以由电压源控制 i2?TMM!Fe  
 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 :?:R5_Nd=  
 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） @+hO,WXN  
Sagnac 效应* K_-S`-eH  
 匝数, N &:#"APX  
 光速, c TRFza}4:i  
 电介质中的光速,   ,"Nb;Yhg  
 环形谐振器的面积, A Kza5_7p`L  
 转速,   USV;j%U4*  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, t:%u4\nZ;  
`gdk,L]  
（来源：讯技光电）