[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  r}}2Kl  
rDGrq9  

图片:1-1PQ6120032396.png

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N  
n<1*cL:8B  
相位调制器 u/V&1In  
q2/kegAT  
相位调制 qMw_`dC  
□ 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 _na/&J6  
□ 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 (gIFuOGi>  
□ 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 sQ+s3x1y  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 Vi>P =i  
O;|jLf_If  

图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 (\nEU! Y  
5s@xpWVot  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 WJk3*$=  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 n@6vCdk.  
 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 7a=ul:  
 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 s>%.bAxc  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 ^^< C9  
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环谐振器参数 FAX[|p  
 环周长, L = 3.14 m y}?PyPz  
 波导的折射率, n = 1.5 4*inN~cU  
 传播损失, a = 1 C-g,uARX(r  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 Yj'"Wg  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 DK20}&RQ  
基本方程* %<8r`BMo  
%Y,Ru)5}  

图片:1-1PQ61212124Y.png

PPh<9$1\g  
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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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H[}lzL)  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. &PMfAo^  
u6%\ZK._ \  
环谐振器/ Sagnac效应 #XG3{MGX[  
hQ@#h`lS  
构建块 PHJHW#sv  
 P1)87P  
 2个交叉耦合器 O*Y?: t  
 4个波导

\<dg  
 4个光隔离器 j<`3xd'  
 4个波导 9EY`j,{4  
OptiSPICE 模型 ]{|lGtK %  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 #,97 ]  
 波导的长度变化可以由电压源控制 ~gHn>]S0  
 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 T8%!l40v  
 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 /DE  
Sagnac 效应* j@Pd" Z9  
 匝数, N HXC\``E  
 光速, c !%$,S=_F  
 电介质中的光速,   ?\(qA+iP0  
 环形谐振器的面积, A _1mpsY<k  
 转速,   PgA1:i&'  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, *$`N5;7'`  
[9V}>kS)  
（来源：讯技光电）