[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 m;
{(U Z  
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(kL(:P/  
@BMuov  
相位调制器 c]A @'{7  
GsU.Lkf  
相位调制 to(lE2`.da  
□ 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 IubzHf  
□ 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 =+w/t9I[  
□ 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 ~WKWx.ul  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 FXh*!%"*  
TFDzTD  
DqA$%b yyE  
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线性相位增加 \]
0+J  
cv-;fd>'  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 N9 TM  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 +Ou<-EQV  
 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 z-^/<u1p  
 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 2hY"bpGW  
S2:G#%EAa  
,:% h`P_  
CPcB17!  
OptiSPICE环谐振器模型 ]sJjV A  
k,LaFe`W  
环谐振器参数 V\=%u<f  
 环周长, L = 3.14 m T[kS;-x  
 波导的折射率, n = 1.5 5I[6 "o0  
 传播损失, a = 1 <jqL4!<  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 '#lc?Y(pJ2  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 T'a&  
基本方程* DaqlL  
]0=THq\H  
\ESNfL5  
zqxN/H]z  
0Ok[`r`  
aB{OXU}#  
0u bf]Z  
\qJ cs'D  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. BO0Y#fs  
\jr-^n]  
环谐振器/ Sagnac效应 .F3~eas  
kH?PEA! \  
构建块 FpZ5@  
vdd>\r)v  
 2个交叉耦合器 ]L?WC  
 4个波导 h9QQ8}g  
 4个光隔离器 u.2^t:A  
 4个波导 G%U!$\j:qd  
OptiSPICE 模型 j-v/;7s/B  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 oI"gQFGu`u  
 波导的长度变化可以由电压源控制 rBZ00}  
 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 !,{-q)'D  
 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） 'y7<!uo?  
Sagnac 效应* 99~ZZG  
 匝数, N @%!Gj{
 
 光速, c n/^QPR$>.  
 电介质中的光速,   +/rh8?  
 环形谐振器的面积, A kfq<M7y  
 转速,   [ZD`t,x(  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, gF\ac%9  
4F+G;'JV  
（来源：讯技光电）