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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 xY,W[?3CY  
+rcDA|  
[attachment=86235] 1j":j%9M  
(iO8[  
相位调制器 w,qYT -R  
j\9v1O!T  
相位调制 oM4Q_An  
□ 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 =n7 3bm  
□ 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 uBXl ltU  
□ 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  J0Ik@  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 Ja(>!8H>@  
k~+(X|!5w  
[attachment=86236] 1p|}=R  
5Dv ;-G;  
线性相位增加 h..D1(M  
X5`#da  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 C\WU<!  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 1y)|m63&  
 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 ~DJ>)pp  
 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 1P1"xT  
SC 6cFyp2  
[attachment=86237] eO?.8OM-a  
*4<Kz{NF  
OptiSPICE环谐振器模型 `+>'18F  
`3KXWN`.s  
环谐振器参数 qh<h|C]V  
 环周长, L = 3.14 m %/r}_V(UN  
 波导的折射率, n = 1.5 +o94w^'^$b  
 传播损失, a = 1 5\6S5JyIL  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 v2tKk^6`(i  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 f3u^:6U~  
基本方程* @=kDaPme92  
)n&@`>vm  
[attachment=86238] d l<7jM?  
?'L3B4  
[attachment=86239] w?LDaSz\t  
DL:wiQ  
[attachment=86240] =eNh))]  
A^9RGz4=  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. P$=BmBq18`  
]*M-8_D  
环谐振器/ Sagnac效应 ?9)-?tZ^Q  
/y.+N`_  
构建块 cJ> #jl&  
Eoo[)V#x{  
 2个交叉耦合器 l(CMP!mY  
 4个波导 QlmZ4fT[r  
 4个光隔离器 i{9_C/  
 4个波导 |_7AN!7j  
OptiSPICE 模型 (6*CORE   
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 ygA~d9"  
 波导的长度变化可以由电压源控制 Qq.ht  
 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 uIO<6p)  
 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） +v7mw<6s  
Sagnac 效应* F/ODV=J-  
 匝数, N ? !dy  
 光速, c ? V0!N;  
 电介质中的光速,   scsN2#D7U/  
 环形谐振器的面积, A .P|_C.3- l  
 转速,   ^=lh|C\#  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, A=z+@b6  
`~hB-Z5dI  
（来源：讯技光电）
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