[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 kBT cND|  
<^&'r5H  

图片:1-1PQ6120032396.png

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@<AIPla  
相位调制器 tF'67,~W  
!]`]67lC  
相位调制 B O"+m  
□ 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 _l Jj6=  
□ 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 6z(_^CY  
□ 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 |;].~7^  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 ZBYmAD  
<>R7G)w F  

图片:1-1PQ612014K45.png

U]
P;X~$!  
4gZN~_AI<  
线性相位增加 5|/vc*m_0'  
81KtK[?b  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 <9Chkb|B  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 v:+se6HY?p  
 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 b_LzG_n!  
 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 \K4
m~e@!  
qlzL<  

图片:1-1PQ6120230251.png

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G%P]qi  
OptiSPICE环谐振器模型 CUtk4;^y#  
HgMDw/D(  
环谐振器参数 d,>l;
l  
 环周长, L = 3.14 m \
GkcK$Y  
 波导的折射率, n = 1.5
EUNG&U  
 传播损失, a = 1 d E
Xw=u  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ~!uK;hI  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 ffWvrY;j[  
基本方程* 57#:GN$EL  
,5/gNg  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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UOwj"#  

图片:1-1PQ6121224561.png

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g"!B |  

图片:1-1PQ6121312I8.png

=l\D7s  
59)PJ0E  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. aJfW75C  
6tJM*{$$H  
环谐振器/ Sagnac效应 ~vt8|OOo0  
C{,nDa?|  
构建块 UR\*KR;yM  
4f>Vg$4  
 2个交叉耦合器 KSexG:Xb  
 4个波导 )9*-Q%zc  
 4个光隔离器 eC3ZK"oJ  
 4个波导 /
f2*J  
OptiSPICE 模型 1b't"i M  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 )i?wBxq'MA  
 波导的长度变化可以由电压源控制 6Y=$7%z  
 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 4~ iKo  
 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\3
`?d  
Sagnac 效应* SAqX[c  
 匝数, N N_T;&wibO  
 光速, c &^Xm4r%u_  
 电介质中的光速,   d) > if<o  
 环形谐振器的面积, A 68D.Li  
 转速,   )cvC9gt  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, J4JKAv~3  
7N:,F9V<  
（来源：讯技光电）