[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 ]%8;c  
n >PM_W  

图片:1-1PQ6120032396.png

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vYlu%c<  
7.rZ%1N  
相位调制器 HFWm}vA:  
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KcFk  
相位调制 f_2^PF>?  
□ 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 p)&\>   
□ 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 6@ ^`-N;  
□ 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 j=%-b]  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 C\@YH]  
}M@Jrq+7  

图片:1-1PQ612014K45.png

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Mf13@XEo  
线性相位增加 Ki;5 =)  
%)ov,p|  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 vm}.gQ  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 '^3pF2lIw  
 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 Z@O e}\.$  
 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 l^?A8jG  
#f;1f8yrN  

图片:1-1PQ6120230251.png

BW=6gZ_  
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OptiSPICE环谐振器模型 &YP>"<  
p&doQh
  
环谐振器参数 O[B_7  
 环周长, L = 3.14 m ,8?*U]}  
 波导的折射率, n = 1.5 sn`?Foh  
 传播损失, a = 1 C)}LV  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 jN>UW}?  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 x+`3G.  
基本方程* 2]f.mq_PD  
3
-%~{(T/  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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8^i,M^f^{  

图片:1-1PQ6121312I8.png

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*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. o;C)!  
1K',Vw_  
环谐振器/ Sagnac效应 ED&KJnquWJ  
RVy87_J1  
构建块 &`W,'qD$  
aKr4E3`  
 2个交叉耦合器 Gfch|Q^INy  
 4个波导 w*@Z-'(j  
 4个光隔离器 Ggjb86v\  
 4个波导 *9^k^h(r&4  
OptiSPICE 模型 <)rH8]V  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 k5CIU}
H"  
 波导的长度变化可以由电压源控制 IWnW(>V  
 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  :Xr3 3  
 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） WLFzLW=PD  
Sagnac 效应* rVmO/Y#Hx$  
 匝数, N (I g *iJ%2  
 光速, c CMUphS-KE  
 电介质中的光速,   Gl1$W=pR:  
 环形谐振器的面积, A #]^`BQ>  
 转速,   .AS,]*?Zn%  
 从CW和CCW信号看到的距离变化,
/tP  
-W vAmi  
（来源：讯技光电）