[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 Bi|-KS.9  
85ND 3F6q4  

图片:1-1PQ6120032396.png

M7c53fz  
v7mg8'  
相位调制器 [t"#4[  
]]/p.#oD,  
相位调制 )]{&  
□ 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 %kL]-Z  
□ 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 28O3N;a  
□ 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 M4K>/-9X+V  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 *wV`7\@  
/,3:<I  

图片:1-1PQ612014K45.png

a3^({;k!0  
X@Yl<9|i  
线性相位增加 K!;>/3Y2-  
pF7S("#R
 
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 g&d tOjM  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 %J:2y  
 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 >qci$  
 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 
M(.Up  
=EUi|T4:  

图片:1-1PQ6120230251.png

nACKSsWqI  
A~#w gLGn  
OptiSPICE环谐振器模型 3/*<i  
e! 0Y`lQ  
环谐振器参数 'Ug-64f>  
 环周长, L = 3.14 m -_fh=}.n+"  
 波导的折射率, n = 1.5 kXW$[R  
 传播损失, a = 1 Jl{g"N{2u'  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 fe7DS)U  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 ]`\~(*;[W9  
基本方程* #&&  
d5 U+]g  

图片:1-1PQ61212124Y.png

B2)SNhF2Y  
])mYE }g  

图片:1-1PQ6121224561.png

*"sDsXo- I  
p"o_0{8  

图片:1-1PQ6121312I8.png

~jM!8]=  
@H|3e@5([  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. c8M'/{4rH  
sU;aA0kz  
环谐振器/ Sagnac效应 H6i;MQ  
kT4Oal+4  
构建块 laGIu0s{  
~k/GmH  
 2个交叉耦合器 )r
6d3-p1  
 4个波导 H(ds  
 4个光隔离器 BYXMbx  
 4个波导 P{o//M  
OptiSPICE 模型 mY!&*nYn|  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 6"_ytqw7  
 波导的长度变化可以由电压源控制 [TX5O\g![  
 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 h0Ilxa   
 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） gshgl3  
Sagnac 效应* T|ZJ
$E0  
 匝数, N $D~vuA7  
 光速, c mE3M$2}  
 电介质中的光速,   rWxQ;bb#  
 环形谐振器的面积, A c~{)vL0K  
 转速,   E~eSHJ(oR7  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, aDVBi: _  

t^(wbC  
（来源：讯技光电）