[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 AVm+ 1  
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图片:1-1PQ6120032396.png

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相位调制器 4v`IAR?&K;  
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相位调制 %pxO<O  
□ 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 !-.GfI:q  
□ 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 !?v_.  
□ 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 [F'|KcE3  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 V$sY3,J7A%  
@Ns[qn;9  

图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 6JDaZh"=K  
R|v'+bv  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 g`%in  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 DY9]$h*y  
 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 ]8}51y8  
 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  ?C#E_  
xM(H4.<  

图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 8;V9%h`P>  
_'LZf=V0  
环谐振器参数 ! 5NuFLOf  
 环周长, L = 3.14 m ZZ7qSyBs?  
 波导的折射率, n = 1.5 __2<v?\  
 传播损失, a = 1 h%krA<G9  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 LP=j/qf|  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 6,aH[>W  
基本方程* _$ivN!k  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

sVK?sBs]  
USEb} M`  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. S0)JIrrHC  
dF\#:[B  
环谐振器/ Sagnac效应 w?8SQI,~X  
pYx,*kG:HW  
构建块 ,VHqZ'6  
^>?=L\[  
 2个交叉耦合器 =c'4rJ$+  
 4个波导 Z*ip=FYR  
 4个光隔离器 {]< G=]'  
 4个波导 >%k6k1CZ  
OptiSPICE 模型 RqtBz3v  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 I I+y  
 波导的长度变化可以由电压源控制 D&"D[|@  
 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 motK}G
 
 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） =/!lK&  
Sagnac 效应* @"-\e|[N  
 匝数, N wQSye*ec  
 光速, c G aV&y  
 电介质中的光速,   gvA}s/
  
 环形谐振器的面积, A e@Lxduq  
 转速,   IT1YF.i  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, x,!Dd  
n^Ca?|} ,  
（来源：讯技光电）