[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 8YkCTJfBGu  
fDZnC Fa  

图片:1-1PQ6120032396.png

Fo&ecWhw  
vQDkZ  
相位调制器 R!7a;J}  
^uIKwql  
相位调制 t)b /c:ql  
□ 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 N"/be  
□ 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 zK&J2P`  
□ 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 1xMD )V:  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 mW @Z1Plxs  
@wW)#!Mou  

图片:1-1PQ612014K45.png

60%EmX ;  
4mF=A$Q_/  
线性相位增加 W[.UM
 
RUlJP  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 jX 6+~  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 $ iU~p  
 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 "aeKrMgc6V  
 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 ? p^':@=  
Y'M}lv$sa  

图片:1-1PQ6120230251.png

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Wx-rW  
OptiSPICE环谐振器模型 UQ)7uYQ5  
9Q*zf@w  
环谐振器参数 3|.KEJC"
 
 环周长, L = 3.14 m QD*(wj  
 波导的折射率, n = 1.5 ekO*(vQ~  
 传播损失, a = 1 ?[S{kMb2  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ED R*1!d  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 i+B
tz-  
基本方程* )J!=X`b  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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n"Q fW~U  

图片:1-1PQ6121312I8.png

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#wK  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. NpF}~$2  
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u $  
环谐振器/ Sagnac效应 XP_V  
a+{95"4  
构建块 @ei:/~y3  
b-,]21  
 2个交叉耦合器 ?$FvE4!n  
 4个波导 ,R;wk=k  
 4个光隔离器 (_O_zu8_  
 4个波导 LuIs4&
[EW  
OptiSPICE 模型 7U{g'<  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 >QM$ NIf@  
 波导的长度变化可以由电压源控制 kVb8$Sp  
 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 OM 5h>\9  
 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） .]W A/}  
Sagnac 效应* [XP3  
 匝数, N ;'J{ylRQ  
 光速, c &`4v,l^Zi6  
 电介质中的光速,   7A[`%.!F6  
 环形谐振器的面积, A $N1UEvC%Q  
 转速,   u6(>?r-  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, L(!mm  
zSFqy'b.M-  
（来源：讯技光电）