[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 QP@<)`1t9  

\K2*Q&>  
6aft$A}XnD  
3 fj  
相位调制器 Ut@RGg+f8  
\;5\
9B"i  
相位调制 UPU+ver  
□ 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 OTWkUB{  
□ 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 . RVVWqW  
□ 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 IXLO
>>`  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 oih5B<&f#  
3Mjj'5KH!  
R9vT[{!i  
bp<^R  
线性相位增加 +>^7vq-\'  
IV16d  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 e'*HS7g  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 F4#g?R::U  
 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 Nt`b;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 B1 0+*p(  
_mE^rT  
U 5w:"x  
}ucIH@U{  
OptiSPICE环谐振器模型 9v)%dO.  
I
akKi4(  
环谐振器参数 k8nLo.O  
 环周长, L = 3.14 m 4R%*Z~  
 波导的折射率, n = 1.5 eJ8]g49mD6  
 传播损失, a = 1 W`rNBfG>  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 z2c5m  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 kYwb -;  
基本方程* f&@BKx  
's x\P[a  
.aOnGp  
hjx)D  
Yepe=s+9  
M[

5[N{  
q6P wZ_  
j5$BK[p.  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. D<{{ :7n  
N[|Nxm0z/C  
环谐振器/ Sagnac效应 ~3h-jK?
 
6&U+6gb  
构建块 Oeya%C5'  
hv$yV%.`  
 2个交叉耦合器 +A_J1iJ<  
 4个波导 n}-
3o]ku  
 4个光隔离器 &sVvWNO#2  
 4个波导 "%2xR[NF  
OptiSPICE 模型 w2(guL($  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 M.}7pJ7f  
 波导的长度变化可以由电压源控制 3B0lb"e  
 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 s=I'e/"7  
 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）
6X g]/FD  
Sagnac 效应* o6kNx>tc)  
 匝数, N \6|/RFT  
 光速, c %%%fL;-y  
 电介质中的光速,   OvL\u{(<F  
 环形谐振器的面积, A 1m<RwI3s  
 转速,   sPAg)6&M  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, :HViX:]H  
 Fnx`Ri  
（来源：讯技光电）