[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 9F-k:hD |  
Q?tV:jogY  

图片:1-1PQ6120032396.png

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eeDhTw9  
相位调制器 6,7omYof  
]lo1Kw  
相位调制 q1gf9`0  
□ 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 BmM,vllO  
□ 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 L!p|RKz9X  
□ 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 "a g_   
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 `u}x:f !  
k|_2aQ02  

图片:1-1PQ612014K45.png

em]K7B=  
w* I+~o-  
线性相位增加 @Dy.HQ~  
WAa?$"U2  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 3dbf!  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 >ob/@  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 q>[% C5  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 /'1y`j<  
O)Qz$  

图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 "uCQm '  
`[KhG)Y7t  
环谐振器参数 V!P3CNK  
 环周长, L = 3.14 m _y9P]@Q7%  
 波导的折射率, n = 1.5 1+jYpYEQW  
 传播损失, a = 1 j+9 S  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 Wy4^mOv  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 W~tOH=9>  
基本方程* !7oy%{L  
vo$66A  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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X{ =[q|P  

图片:1-1PQ6121224561.png

DS
C4  
p5l$On  

图片:1-1PQ6121312I8.png

@QG1\W'  
qJA.+q.e$e  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. nrIL_  
{*U:Wm<  
环谐振器/ Sagnac效应 ak>NK
K8P  
BcLt95;.\  
构建块 5B 7*Z  
pG @iR*?  
 2个交叉耦合器 _zh5KP[{  
 4个波导 e_], O_Z  
 4个光隔离器 |esjhf}H>v  
 4个波导 G 7]wg>*  
OptiSPICE 模型 )^H9C"7T  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 ;#
9|l=  
 波导的长度变化可以由电压源控制 6t:c]G'J  
 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 ]5fM?:<l  
 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） }yw;L(3  
Sagnac 效应* h<;[P?
z  
 匝数, N  ~C/KA6H  
 光速, c ^gzNP#A<'o  
 电介质中的光速,   df*#?Ok  
 环形谐振器的面积, A 0@lC5-=  
 转速,   t5X lR]` w  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, }G+A_HF ^  
(Fzh1#  
（来源：讯技光电）