[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 1ik.|T<f0  
x_O:IK.>  

图片:1-1PQ6120032396.png

IY.M#Q]  
lPz`?Hn  
相位调制器 z4D)Xy"/  
.7 j#F  
相位调制 7)D[}UXz  
□ 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 RU/WI<O
 
□ 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 @>VX]Qe^X  
□ 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 3-{WFnA  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 p&\QkI=  
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图片:1-1PQ612014K45.png

Tr>_R%bK  
< `;Mf>V  
线性相位增加 y)|d`qC\  
MA9E??p3\  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 < (9 BO&  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 jHT^I as  
 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 j/oc+ M^  
 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 _)pOkS  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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3bGU;2~}  
OptiSPICE环谐振器模型 ]4c*Nh%8  
\5N\NN @J  
环谐振器参数 eCJtNPd  
 环周长, L = 3.14 m ;xh.95BP`  
 波导的折射率, n = 1.5 9qi|)!!L  
 传播损失, a = 1 xv>8rW(Np5  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 A+Un(tU2(  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 '_DB0_Dp  
基本方程* 1M)8
8&  
6E^m*la%  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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#Q_Scxf  

图片:1-1PQ6121224561.png

Q+a&a]*KL^  
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E#  

图片:1-1PQ6121312I8.png

|R91|-H  
-{A64gfFxT  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. jN= !Q&^i[  
ErA*a3  
环谐振器/ Sagnac效应 g|^U?|;p  
EN^L.q9#  
构建块 o6x8jz  
w"kBAi&  
 2个交叉耦合器 Sh5m+>7K  
 4个波导 (@BB@G  
 4个光隔离器 |w~*p N0  
 4个波导 s 64@<oU<"  
OptiSPICE 模型 6L~5qbQ  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型  R'_F9\  
 波导的长度变化可以由电压源控制 LCIe1P2  
 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 l9%ckC*q  
 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） asvM/9  
Sagnac 效应* l:~ >P[  
 匝数, N dZkKAK:v  
 光速, c R Ee~\n+P^  
 电介质中的光速,   Y^#>3T  
 环形谐振器的面积, A BU
L<FTg  
 转速,   Z~w?Qm:/  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, uu0t}3l  
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（来源：讯技光电）