[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 <d#9d.<  
ymY,*Rb  

图片:1-1PQ6120032396.png

A;1<P5lo  
0?BT*  
相位调制器 {Mp>+e@xx  
-0YS$v%au>  
相位调制 p+snBaAo}  
□ 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 bnUpH3  
□ 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 !9356) cV  
□ 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 Ayc}uuu  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 )_NQ*m  
L:%ek3SOz  

图片:1-1PQ612014K45.png

"@Ra>qb  
DC]FY|ff  
线性相位增加 7`6n]4e  
0gm+R3;k^  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 Yt++?  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 fxI>FhU_  
 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 \s`'3y  
 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 F:n(y
XA  
<po.:c Ce  

图片:1-1PQ6120230251.png

yb*SD!  
hx+a.N
 
OptiSPICE环谐振器模型 bnWIB+%_  
%LXk9K^]e  
环谐振器参数 t2BkQ8vr  
 环周长, L = 3.14 m mc?5,oz;pz  
 波导的折射率, n = 1.5 6JmS9ho  
 传播损失, a = 1 _I<eJ\  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 $d:/cN 8E  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 G<4H~1?P  
基本方程*  X4BDl  
x/~V ZO  

图片:1-1PQ61212124Y.png

|08tQ  
AQ32rJT8c`  

图片:1-1PQ6121224561.png

Q6_!I42Y`  
UB|Nx(V s  

图片:1-1PQ6121312I8.png

ZUQ1\Iw  
4sSQ
 nK  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. M< *5Y43  
KAjKv_6=g  
环谐振器/ Sagnac效应 @8DBLn w  
7{D+\i  
构建块 }bIEWho  
J}i$ny_3OB  
 2个交叉耦合器 5f=e JDo=x  
 4个波导 Fr,>|  
 4个光隔离器 :V HJD  
 4个波导 ='pssdB  
OptiSPICE 模型 YCeE?S1gk3  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 M98dQ%4I  
 波导的长度变化可以由电压源控制 gA2Il8K  
 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 r1}OlVbK  
 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{bqPlFGG  
Sagnac 效应* G-Sw`HHo  
 匝数, N TqKL(Qw E  
 光速, c wQ2'%T|t  
 电介质中的光速,   m589C+7  
 环形谐振器的面积, A ^^}  
 转速,   .',ikez  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, qX0IHe
  
\qUmdN{FU  
（来源：讯技光电）