[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 h7.jWJTo  
!jEV75  

图片:1-1PQ6120032396.png

4/\Ynb.L  
< fe.  
相位调制器 dR>$vbjh1Z  
5>e<|@2 X  
相位调制 6 3PV R"  
□ 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 3 %r*~#nz  
□ 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 ow`F 
7  
□ 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 ./DlHS;  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 H,EZ% Gl  
pwSkwJ]  

图片:1-1PQ612014K45.png

w .M  
MYxuQ|w  
线性相位增加 mo4F\$2N  
S}Z@g  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 RvU'8Y?>w  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 .bV^u  
 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 xrNe:Aj  
 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 L`Ys`7  
%@aC5^Ovy+  

图片:1-1PQ6120230251.png

U"UsQYa_  
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OptiSPICE环谐振器模型 Y)(w&E>1  
y'oH>l+n  
环谐振器参数 tK+JmbB\  
 环周长, L = 3.14 m (bNoe(<qU  
 波导的折射率, n = 1.5 jgEYlZ  
 传播损失, a = 1 NYxL7:9  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 5[*8CY  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 <?;KF2A({  
基本方程* >wYmx4W>  
By*YBZ  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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s nNd7v.U6  

图片:1-1PQ6121224561.png

Y@Ry oJ  
oj?y_0}:^  

图片:1-1PQ6121312I8.png

3F6A.Ny  
B'y)bY'_dS  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. R:^jQ'1  
x FvKjO)  
环谐振器/ Sagnac效应 G_k_qP^:  
NP!LBB)=Y  
构建块 JnQ@uZb`  
=yJV8%pa  
 2个交叉耦合器 d,'gh4C  
 4个波导 xA*6Z)Y  
 4个光隔离器 &[PA?#I`  
 4个波导 80gOh:  
OptiSPICE 模型 9*!*n ~  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 uXA}" f2  
 波导的长度变化可以由电压源控制 &I{5f-o*  
 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 $RC)e7  
 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） -
" r4  
Sagnac 效应* N
QOf\.#g  
 匝数, N 5@W63!N  
 光速, c #z*,-EV|  
 电介质中的光速,   ']^]z".H  
 环形谐振器的面积, A @y eAM7  
 转速,   8|!"CQJ|H  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, i8*(J-M  
s,|v,,<+  
（来源：讯技光电）