[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 H }w"4s  
?O(KmDH  

图片:1-1PQ6120032396.png

y+xw`gR:  
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相位调制器 M,xhQ{eBY  
*fyC@fI>  
相位调制 EOJk7  
□ 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 qj*IKS  
□ 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 W/_=S+CvK  
□ 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 v,t;!u,40  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 %\6ns  
y,&.<
Yc  

图片:1-1PQ612014K45.png

62lG,y_L  
0sq?;~U  
线性相位增加 LDlj4>%pW^  
#?%akQ
+w  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 U:6 J~  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 sute%6yM  
 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 o=i)s2  
 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 3C'`c=  
G8xM]'y  

图片:1-1PQ6120230251.png

|O0=Q,<m  
xbJ@z{  
OptiSPICE环谐振器模型 {!5"Y(>X  
i*34/  
环谐振器参数 )zw}+z3st  
 环周长, L = 3.14 m XrR@cDNx{  
 波导的折射率, n = 1.5 Eq$Q%'5*ua  
 传播损失, a = 1 ly`p)6#R=  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 JqWMO!1  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 &4M0
S+.  
基本方程* 'Okitq+O  
n{vp&  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

V9xZH5T8^  
s@C KZ`  

图片:1-1PQ6121312I8.png

BLxtS  
ZUGuV@&-T  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. +$i-"^  
e*5TZ7.  
环谐振器/ Sagnac效应 zA+&V7bvy  
.#n1p:}[  
构建块 U9:?d>7  
s8w7/*<d  
 2个交叉耦合器 5`mRrEA  
 4个波导 c +Pg[1-  
 4个光隔离器 # Sfz^  
 4个波导 i<<NKv8;  
OptiSPICE 模型 cJ9:XWW  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 HfN-WYiR  
 波导的长度变化可以由电压源控制 KQsS)ju  
 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 bni :B?#  
 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） (QQ/I;  
Sagnac 效应* C~o6]'+F_  
 匝数, N g Z3VT{  
 光速, c vn;_|NeSf  
 电介质中的光速,   mo%9UL,#W  
 环形谐振器的面积, A .<JD'%?"  
 转速,   "B`yk/GM]  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, y7M"Dr%t^  
e-<fkU9^W  
（来源：讯技光电）