[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 -
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图片:1-1PQ6120032396.png

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相位调制器 udBIEW,`  
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相位调制 bj6Yz,g F  
□ 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 jWi~Q o+  
□ 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 X"r.*fb;N  
□ 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 DLqH*U  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 7wPI)]$  
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图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 Q@>1z*'I  
5$HG#2"Kb#  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 q9j~|GE|  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ?~t5>PEonv  
 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 ^"54Q^SH  
 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 8AY;WL:;  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 H
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环谐振器参数 Ka-o$o[^u`  
 环周长, L = 3.14 m ]BjYUTNm  
 波导的折射率, n = 1.5 UIU:^g0  
 传播损失, a = 1 ?Fny_{&^H  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 x>TIx[x  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 3HYdb|y
 
基本方程* 'q |"+;  
,Ww}xmq1H  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ht]n*  
L/-SWid)  
环谐振器/ Sagnac效应 @<pd@Mpf]  
~/-SKGzo-  
构建块 r0lI&25
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kv1.}0  
 2个交叉耦合器 wbKJ:eWgt  
 4个波导 ^\Q,ACkZb  
 4个光隔离器 U,v`md@PX  
 4个波导 5CN=a2&  
OptiSPICE 模型 |gP)lR  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 #<9'{i3  
 波导的长度变化可以由电压源控制 g_P98_2f.k  
 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 50-7L,  
 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） gL&w:_  
Sagnac 效应* |^UQVNJ  
 匝数, N w`f66*@Q1  
 光速, c H%U  
 电介质中的光速,   #I0FWZ>W  
 环形谐振器的面积, A X;6;v]  
 转速,   #TR!x,Hc  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, BF gxa#De  
U!o  
（来源：讯技光电）