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xunjigd 2018-09-03 13:39

OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（1）

光纤陀螺仪构建模块 J}zN]|bz  
+K2p2Dw(k  
[attachment=86235] oItEGJ|  
C!,|Wi2&  
相位调制器 Al93x  
T:<mme3v  
相位调制 d ,"L8  
□ 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 5~ip N/)E  
□ 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 w'i8yl bZ  
□ 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 ta;q{3fe  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 !tuN_  
bM@8[&t a  
[attachment=86236] RyuI2jEy  
r &.gOC  
线性相位增加 pnTuYT^%)  
Q[6<Y,}(pd  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 dj}y6V&  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 m)\wbkC  
 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 +.3,(l  
 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 o],z/MPL  
!C6[m1F  
[attachment=86237] W)LtnD2 w  
Lb=4\ _  
OptiSPICE环谐振器模型 qA;!Pql`  
+M s`C)f  
环谐振器参数 m[w 8|[  
 环周长, L = 3.14 m c}u`L6!I3  
 波导的折射率, n = 1.5 =@\Li)Y  
 传播损失, a = 1 hLo'q^mGr  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 CqAv^n7 }  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 TBU.%3dEyI  
基本方程* dN)@/R^E;  
]"X} FU  
[attachment=86238] =5 kTzH.  
+Rq7m]  
[attachment=86239] w~|z0;hC  
A5q%yt I  
[attachment=86240] 4xsnN@b  
n38l!m(.  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. y%Wbm&h  
8]2j*e0xV  
环谐振器/ Sagnac效应 Y'9<fSn5&  
d{FD.eI 0  
构建块 tj< 0q<is  
r>kDRIHB  
 2个交叉耦合器 F#>^S9Gml  
 4个波导 $ 0Up.  
 4个光隔离器 Xxmvg.Nl  
 4个波导 :/6gGU>pu  
OptiSPICE 模型 #- z(]Y,y  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 $g@-WNe  
 波导的长度变化可以由电压源控制 R1j)0b6cQ%  
 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 l ]CnLqf&  
 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） <pp<%~_Z  
Sagnac 效应* 48W-Tf6v|  
 匝数, N hcJny  
 光速, c _ ATIV  
 电介质中的光速,   R)u ${  
 环形谐振器的面积, A EwuBL6kN  
 转速,   0o*  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, .#wU+t>  
j87IxB?o  
（来源：讯技光电）
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