[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 46U?aHKW@|  
[]opPQ 1  

图片:1-1PQ6120032396.png

$"VgNynq  
P<&-8QA  
相位调制器 6g\SJO-;N  
Dw\)!,,i7U  
相位调制 ?9jl8r>  
□ 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 -Ucj|9+(a  
□ 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 uK_Q l\d  
□ 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 e+Qq a4  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 vAeh#V~#  
/`d|W$vN  

图片:1-1PQ612014K45.png

cM9z b6m  
!Db0r/_:G  
线性相位增加 J$Huzs#  
JPeZZ13sS  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 )TYrb:M'm  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 3_%lN4sz  
 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 EVovx7dr  
 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 {z":hmt  
ZHA6BVVT  

图片:1-1PQ6120230251.png

Y8*k18~  
G=rgL'{  
OptiSPICE环谐振器模型 EN OaC  
TDvUiJm  
环谐振器参数 o;.6Y `-fJ  
 环周长, L = 3.14 m >G4EiJS  
 波导的折射率, n = 1.5 'g3!SdaLF  
 传播损失, a = 1 :g1C,M~  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 q(tdBd'o6  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 Vfm (K  
基本方程* ql Z()  
a'sa{>  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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0RaE!4)!;  

图片:1-1PQ6121312I8.png

~ NO9s  
IU f1N+-z  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ?]JTrv"zp  
v%mAU3M  
环谐振器/ Sagnac效应 ]{tnNr>mv  
Vl91I+Ev  
构建块 z(-j%?  
3*N-@;[>b  
 2个交叉耦合器 w!~%v #  
 4个波导 =(!&8U9  
 4个光隔离器 + ?z=,')  
 4个波导 (:JX;<-  
OptiSPICE 模型 UIhU[
f]  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 ".n,R"EF  
 波导的长度变化可以由电压源控制 :/F=j;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 p i;,?p-  
 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） Z/y&;N4   
Sagnac 效应* =Gka;,n  
 匝数, N _?9|0>]xG  
 光速, c }N^A (`L  
 电介质中的光速,   dNQR<v\IL  
 环形谐振器的面积, A );8Nj zX1  
 转速,   ^qn,b/>L  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, fjc8@S5x9j  
f-w-K)y$ht  
（来源：讯技光电）