[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 %D(prA_w  
_F@p53WE  

图片:1-1PQ6120032396.png

'S7@+kJ  
^r*%BUU9]%  
相位调制器 6^O?p2xpo  
h5rP]dbhXU  
相位调制 QX.6~*m1  
□ 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 |8 2tw|<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 NcBe|qxQ  
□ 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 ?vn 0%e868  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 =
8p+-8M[d  
](>7h_2B  

图片:1-1PQ612014K45.png

b+].Uc  

hYc{9$  
线性相位增加 .xkV#ol  
BrH;(*H)8  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 CKt|c!3 7  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ht3T{4qCS  
 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 P
!+nZXo  
 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 
!Vr45l  
)^f9[5ee  

图片:1-1PQ6120230251.png

0IgnpeA]  
o1X/<.0+  
OptiSPICE环谐振器模型 &1E~ \
8U  
`bZU&A(`Be  
环谐振器参数 6!%d-Z7)  
 环周长, L = 3.14 m S2ppKlVv  
 波导的折射率, n = 1.5 *76viqY;dE  
 传播损失, a = 1 0uIV6LI  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 M&djw`B  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 jUJTcL  
基本方程* FW)^O%2s  
3H'nRK},  

图片:1-1PQ61212124Y.png

c > mu)('U  
_A,-[*OKI  

图片:1-1PQ6121224561.png

lii]4k+z  
Stw+Dm\!  

图片:1-1PQ6121312I8.png

?Tc)f_a  
B}
q  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ,/?%y\:J  
AZy~Q9Kc  
环谐振器/ Sagnac效应 c7g.|R  
Ukx/jNyYv  
构建块 
l0caP(  
1x\VdT  
 2个交叉耦合器 
zh^jWu  
 4个波导 we\b]  
 4个光隔离器 ~w1{zxs  
 4个波导 *{.&R9#7U'  
OptiSPICE 模型 y4/>Ol]  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 PUE'Rr(Q  
 波导的长度变化可以由电压源控制 =tS[&6/  
 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 9*=@/1  
 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） pY)j0tdd  
Sagnac 效应* V5yxQb  
 匝数, N )&Kn(l)  
 光速, c )iEa2uJ  
 电介质中的光速,   MJ>Qq[0  
 环形谐振器的面积, A P34LV+e  
 转速,   Ej+]^t$\  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, /OhaERv  
6VH90KAT  
（来源：讯技光电）