[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 UDEj[12S  
RWKH%C[Yd  
#%$28sxB  
0;<)\Wt=i9  
相位调制器 8'#/LA[uPe  
"Sridh?  
相位调制 sOBu7!G%  
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 +=BAslk  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 "OmD@ EMT  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 hyg8wI  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 9\JQ7$B  
@1-F^G%p8  
-!e7L>w  
Vh|\_~9  
线性相位增加 $}GTG'*.  
IH9.F  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 ,7_4z]jK  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 J00
VTb`  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 [?k8}B)mHB  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 k@dN$O%p  
][&9]omB  
 :A1:  
?D`T7KSe~D  
OptiSPICE环谐振器模型 U_B((Z(g  
=(HeF.!  
环谐振器参数 n.}E5%qK  
 环周长, L = 3.14 m LR(-<"  
 波导的折射率, n = 1.5 E"~2./+rd  
 传播损失, a = 1 z (?=Iv3  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 k8AW6oO/i  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 72W s K"  
基本方程* 3qL>-%):*  
IZ/m4~  
nkf
Ziyx  
f+_h !j  
v\tEVhm  
"A$!, PX6  
LJ)5W  
@#g<IBG=*  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. q 11IkDa
  
$D'-k]E[H  
环谐振器/ Sagnac效应 W2FD+ wt  
\%]I{  
构建块 *z*uEcitW  
:a ->0 l  
 2个交叉耦合器 ?i
I4x%y  
 4个波导 !8NC# s  
 4个光隔离器 +ZM)bbB  
 4个波导 o%9*B%HO/  
OptiSPICE 模型 %h?x!,q Y  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 PYbVy<xc  
 波导的长度变化可以由电压源控制 fk1ASV<rN  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 U4aU}1RKz  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） eIRLNxt+v  
Sagnac 效应* (3J$>Na  
 匝数, N z|EEVNFd&  
 光速, c ,(8;y=wux  
 电介质中的光速,   tg]x0#@s  
 环形谐振器的面积, A VCXJwVb
  
 转速,   %LVm3e9  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, h3LE>}6D  
$,+O9
Et  
（来源：讯技光电）