[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 6e.[,-eU  
bq NP#C  

图片:1-1PQ6120032396.png


R%"K  
kAo.C Nj7  
相位调制器 Xb,T{.3@  
oL-2qtv  
相位调制 {$33B'wk  
□ 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 \k; n20\u  
□ 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 MA* :<l  
□ 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 S)7/0N79A  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 R,,Qt TGB  
J+ts  

图片:1-1PQ612014K45.png

y' [LNp V  
w7 *V^B  
线性相位增加 qyb
xXK:  
z_&P?+"Df  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 $FX,zC<=  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 4TZ cc|B5  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 o\!qcoE2W  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 l'"'o~MC  
-[heV|$;  

图片:1-1PQ6120230251.png

x)oRSsv!Tr  
wxdyF&U n  
OptiSPICE环谐振器模型 dYF=c  
ue\t,*KYd  
环谐振器参数 |8U;m:AS  
 环周长, L = 3.14 m suVmg-d  
 波导的折射率, n = 1.5 ;dZMa]X0  
 传播损失, a = 1 ,b|-rU\  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 S|AjL Ng#  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 *eb-rhCVn  
基本方程* x?sI;kUw8  
!20XsO  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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Ow/@Z7~  

图片:1-1PQ6121224561.png

bRsTBp;R`I  
`hUHel;6  

图片:1-1PQ6121312I8.png

 f^b K=#  
L0"~[zB]N  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. eR;!(Oy=A  
QJ
Br6
  
环谐振器/ Sagnac效应 RN9;kB)c  
6q/?-Qcy  
构建块 e.vtEQV9  
@Rq}nq=k  
 2个交叉耦合器 Mvcfk$pA  
 4个波导 ue{xnjw>U  
 4个光隔离器 Adx`8}N8  
 4个波导 sWqM?2g  
OptiSPICE 模型 $kPHxD!"  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 DL8x":;  
 波导的长度变化可以由电压源控制 ,hRN\Kt)p  
 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 a`c:`v2o  
 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） )^x K   
Sagnac 效应* (f#b7O-Wn  
 匝数, N =RKSag&  
 光速, c uY#TEjGh]  
 电介质中的光速,   i.y)mcB4  
 环形谐振器的面积, A ;['a  
 转速,   Es4qPB`g.  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, w0J|u'H  
8%:]W^  
（来源：讯技光电）