[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 ,)m-nZ5  
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图片:1-1PQ6120032396.png

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l0o_C#"<S  
相位调制器 FV,SA3  
a_j#l(] 9  
相位调制 M#,+p8  
□ 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
{[#  
□ 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 "Vy\-^  
□ 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 G*V 7*KC  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 dRC+|^rSC  
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图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 9&jNdB  
gW%(_H mX  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 g*9>z)  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 .w"O/6."  
 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>|`  
 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 6YbSzx`?k  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 ~<-h# B  
YkbLf#2AE|  
环谐振器参数 m#P&Yd4T  
 环周长, L = 3.14 m :a`m
9s 4  
 波导的折射率, n = 1.5 J]e&z5c  
 传播损失, a = 1 @[lr F7`o  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ObnB6ShKi  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 |'#NDFI>}  
基本方程* ru L
cu]  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

T!r7RS  
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图片:1-1PQ6121312I8.png

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|M&/(0  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. D:0PppE  
0SYkDI  
环谐振器/ Sagnac效应 %kT:"j(xW  
6
OUjc  
构建块 =<icHt6s  
)i>KgX  
 2个交叉耦合器 o
tx7J\4  
 4个波导 Qw+">  
 4个光隔离器 &,xM;8b  
 4个波导 ^TGHWCK!t  
OptiSPICE 模型 ?*0kQo'  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 Zx{'S3W  
 波导的长度变化可以由电压源控制 fAi113q!  
 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 jXQ_7  
 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） u""=9>0  
Sagnac 效应* 0v?,:]A0E  
 匝数, N  ?auiq  
 光速, c 8jk*N  
 电介质中的光速,   bC|~N0b  
 环形谐振器的面积, A |SmN.*&(9  
 转速,   82<
!b]^1  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, pOXEM1"2A  
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（来源：讯技光电）