[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 NS`07#z^  
~C&*.ZR  

图片:1-1PQ6120032396.png

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相位调制器 sI_7U^"[  
lDN"atSf  
相位调制 +l`65!"  
□ 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 Xka<I3UD5  
□ 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 TZ[Zm  
□ 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 4&QUh+F  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 5W/{h q8}}  
BZK2$0  

图片:1-1PQ612014K45.png

zh\p  
<aJ$lseG  
线性相位增加 E<tK4?i"  
H`~;|6}]n  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 C|MQ $~5:w  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 hoa7   
 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 rL

U'*}  
 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 }GumpT$Xw  
LxLy+yC#p  

图片:1-1PQ6120230251.png

~@T<gA9V  
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OptiSPICE环谐振器模型 ';0 qj$#  
"13"`!m  
环谐振器参数 w~z[wmOkp  
 环周长, L = 3.14 m `ltN,?/  
 波导的折射率, n = 1.5 `lO(s%HC  
 传播损失, a = 1 (a@?s$LG  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 aTd D`h  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 O}Hf62"  
基本方程* {Z> M  
`0ZZ/] !L  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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hoM|P8 }rh  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ?WUF!Jk  
PRkSQ4  
环谐振器/ Sagnac效应 |F[=b'?  
lx |5?P  
构建块 r@U3sO#N  
J@_ctGv  
 2个交叉耦合器 .pPm~2]z  
 4个波导 =-KMb`xT  
 4个光隔离器  foRD{Hx  
 4个波导 2o3EHZ+]cm  
OptiSPICE 模型 ~
j>D=!  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 {sVY`}p|  
 波导的长度变化可以由电压源控制 q5x[~]?  
 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 7 <9yH:1  
 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） 0Yl4eB-  
Sagnac 效应* M;w?[yEZ  
 匝数, N HOoPrB m  
 光速, c ^/U27B  
 电介质中的光速,   Vw tZLP36  
 环形谐振器的面积, A Bc7V)YK  
 转速,   dY7'OAUyVl  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, s 5WqR8  
ritBU:6  
（来源：讯技光电）