[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 yo]!Zn  
g((glr)6M  
a
ZEi|\VU  
+InAK>NZ'  
相位调制器 l6Wa~E  
fWiefv[&  
相位调制 +M-x*;.  
□ 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 |;3Ru vX?+  
□ 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 ?Iy$'am]L  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 ; mnV)8:F  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 'X&sH/>r  
lj0"2@z3"E  
(PAkKY}  
dx}) 1%  
线性相位增加 !wy 
Qk  
~Z-M?8:  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 7pH`"$  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 `F5iZWW1  
 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 1Q1NircJ  
 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 dU%Q=r
8R  
.w=(
 G  
6vp\~J  
^_W+
 
OptiSPICE环谐振器模型
Ks 8  
6)63Yp(  
环谐振器参数 h
?E[28QB  
 环周长, L = 3.14 m C-!!1-Eq?:  
 波导的折射率, n = 1.5 L&V;Xvbu%  
 传播损失, a = 1 B1dVHz#  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 s%F}4W2s  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 NH&/=  
基本方程* Y"~Tf{8  
_h|rH  
l_tr,3_w  
Sq^f}q  
.?{rd3[ec  
y'\BpP  
qgREkb0  
IB9[Lx  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. tGHZU^B:}  
zUX%$N+w}>  
环谐振器/ Sagnac效应 (B|4wR\  
r}kQ<SRx  
构建块 f P'qUN  
-6lsR  
 2个交叉耦合器 b[&A,ZPh$@  
 4个波导 RsV<4$  
 4个光隔离器 ny# ?^.1  
 4个波导 Ip#BR!$n  
OptiSPICE 模型 ?d@3y<A,~  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 `-a](0QU  
 波导的长度变化可以由电压源控制 K.3)m]dCl  
 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 $
HVus=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） \Tq !(]o^  
Sagnac 效应* &+V6mH9m@  
 匝数, N mS?.xu  
 光速, c V1
y"  
 电介质中的光速,   _}MO.&Y  
 环形谐振器的面积, A ?,GCR1|4  
 转速,   ^s*j<fH  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, i-1lppI  
0($@9k4!/  
（来源：讯技光电）