[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 D6^6}1WI  
X7wKy(g  
d[35d J7F  
CP{cAzHO  
相位调制器 3,=6@U  
?s _
5&j7  
相位调制 o]:9')5^  
□ 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 &=Wlaa/,&  
□ 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 :yjFQ9^?&  
□ 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 *4Izy14e  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 EIQ p>|5  
xvy.=(  
T#)P`q  
3Y~>qGQwh  
线性相位增加 iIogx8[  
_?OG1t!  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 s0_nLbWwO  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 qv"$Bd:]r  
 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 f9\X>zzB2|  
 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 ((I%'  
+]50DxflA  
S@Hf &
hJ  
CA#,THty  
OptiSPICE环谐振器模型 QwJyY{O`  
${)b[22":  
环谐振器参数 l (%1jC8  
 环周长, L = 3.14 m 3t6LT  
 波导的折射率, n = 1.5 F:l%O#V  
 传播损失, a = 1 MxGW(p  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ]d%8k}U  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 7`YEH2  
基本方程* =>dGL|  
(b6NX~G-:  
n}77##+R&C  
Wr5V`sM  
->{KVPHe{  
xRsWI!d+|  
(3&?wy_l  
L~>i,  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. %!L9)(}"  
uOGw9O-d9  
环谐振器/ Sagnac效应 EU/8=JA1  
TBrPf-Xr  
构建块 "x /OIf  
_]*>*XfF(  
 2个交叉耦合器 kE(mVyLQ  
 4个波导 O,A{3DAe0  
 4个光隔离器 C{bgkzr  
 4个波导 $lut[o74  
OptiSPICE 模型 LYg- .~<I  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 =6#Eh=7N  
 波导的长度变化可以由电压源控制 WSY}d Vr  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 N{~YJ$!8  
 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） ,-e{(L  
Sagnac 效应* -[DOe?T  
 匝数, N 5
Zva
:  
 光速, c )@'}\_a3[]  
 电介质中的光速,   (NnH:J`  
 环形谐振器的面积, A ]P
2"[y  
 转速,   Iy3GE[  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, m7>JJX3=<  
ohGfp9H
 
（来源：讯技光电）