[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 @HB=hN  
T"3LO[j+  

图片:1-1PQ6120032396.png

ujE~#b}X  
YU0pWM  
相位调制器 Q.7X3A8  
/6[vF)&  
相位调制 F=5vAv1  
□ 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 i( +Uvtgs  
□ 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 9}2/ko  
□ 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 GHLnwym  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 7b-[# g  
R\n@q_!`X  

图片:1-1PQ612014K45.png

s/~pr.>-l  
<3tf(?*,k]  
线性相位增加 .Wp(@l'Hd  
8KigGhY'ms  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 r/0#D+A  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 :N^B54o%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 )>b1%x} =  
 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 FMn|cO.vEP  
]Hi1^Y<  

图片:1-1PQ6120230251.png

kO^  
i@WO>+iB  
OptiSPICE环谐振器模型 y6sY?uu  
W^ask[4
6R  
环谐振器参数 }3XjP55  
 环周长, L = 3.14 m rO#$SW$YW  
 波导的折射率, n = 1.5 5oYeUy>N  
 传播损失, a = 1 xOg|<Nnl  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 gMq;  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 ~e,K  
基本方程* Gv8Z  
\!uf*=d  

图片:1-1PQ61212124Y.png

-~\7ZRP8  
:18}$  

图片:1-1PQ6121224561.png

n31nORx50  
F{7 BY~d  

图片:1-1PQ6121312I8.png

e*( _Cvxp  
d3T7$'l$  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 1uA-!T*e>  
CnY dj~  
环谐振器/ Sagnac效应 >[T6/#M  
5qqU8I  
构建块 w8>bct3@  
PiR`4Tu  
 2个交叉耦合器 B@\0b|  
 4个波导 [vY)y\W{  
 4个光隔离器 SFsT^f<  
 4个波导 +&_n[;
 
OptiSPICE 模型 ZWx[@5  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 3+U2oI:I  
 波导的长度变化可以由电压源控制 JL:B4f%}B  
 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 55>+%@$,a  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） Z$YG'p{S  
Sagnac 效应* ,(c'h:@M  
 匝数, N FuBUg _h  
 光速, c #LwDs,J:  
 电介质中的光速,   MD>E0p)  
 环形谐振器的面积, A *;t_VlaZ  
 转速,   !a5e
{QG0  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, #]}G{ P  
n=!5ha%#N  
（来源：讯技光电）