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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 ?U=mcdqd  
9+W!k^VWq  
[attachment=86235] <##|311o  
:vw0r`  
相位调制器 u<x[5xH+  
H^ESA s6  
相位调制 7? +5%7-  
□ 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 er#8D6*  
□ 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 hkkF1 h  
□ 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 r4;^c}  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 ?0? x+  
<yis  
[attachment=86236] HI}pX{.\  
nZ"{y  
线性相位增加 xV"6d{+  
zuK/(qZ  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 #( $k 3OA  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 `\Uc4lRS  
 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 vd2uD2%con  
 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 LZgwIMd  
2,rY\Nu_  
[attachment=86237] @$2`DI{_^  
0f_66`  
OptiSPICE环谐振器模型 :;|)/  
R>Z,TQU  
环谐振器参数 ORUWsl Mt  
 环周长, L = 3.14 m em f0sL  
 波导的折射率, n = 1.5 6 ,7/8  
 传播损失, a = 1 3?a0 +]  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045  Oz"@yL}  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 W@R$' r,@O  
基本方程* rD:gN%B=  
_lP4ez Y  
[attachment=86238] "`gfy  
h;cB_6vt  
[attachment=86239] Z!q2F%02FO  
M Ak-=?t  
[attachment=86240] DLwC5Iir  
L7~+x^kw  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. W}#QKZ)MB  
4d{"S02h  
环谐振器/ Sagnac效应 d A_S"Zc  
B:R7[G;1  
构建块 @d8&3@{R^  
clPZd  
 2个交叉耦合器 sR7{i  
 4个波导 .y/NudD  
 4个光隔离器 $@+p~)r(l  
 4个波导 y9l#;<b  
OptiSPICE 模型 7Va#{Y;Zy  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 N"q+UCRC  
 波导的长度变化可以由电压源控制 (%ri#r  
 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 *IMF4 x5M  
 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） i_oro "%yL  
Sagnac 效应* qaCi)f!Dl  
 匝数, N |!jYv'%  
 光速, c ZNL;8sI?>  
 电介质中的光速,   0-;DN:>  
 环形谐振器的面积, A O+{pF.P#V  
 转速,   ]yj4~_&O  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, !Vp,YN+yN  
&vJ(P!2f<  
（来源：讯技光电）
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