[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 Rax]svc  
+xNV1bM  
@n,V2`"  
"`Q&s  
相位调制器 8=!uQQ  
fk&>2[^&  
相位调制 Op()`x m  
□ 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 IC"Z.'Ph  
□ 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
q"(b}3  
□ 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 lT^/8Z<g  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 w1Txz4JqB  
iq^F?$gFk  
Ef @  
QjOO^6Fh  
线性相位增加 )DB\du   
H^ 'As;R  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 d!{]C
Z"@  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 )_n=it$  
 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 ] M`%@ps  
 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 t =V| '  
)E|{.K  
'VgEf:BS  
_mWVZ1P  
OptiSPICE环谐振器模型 -wa"
&Q  
W{m_yEOf  
环谐振器参数 }ChScY  
 环周长, L = 3.14 m p0rmcP1Ln  
 波导的折射率, n = 1.5 -*A1[Z ?  
 传播损失, a = 1 JR_%v=n~x  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 E)%DLZ  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 \&_pI2X  
基本方程* >{S ~(KxK  
'8Cg2v5&w  
{oSdVRI  
dBw7l}  
3{)!T;Wd  
fUMjLA|*I<  
%2wr%*h  
e@Mg9VwDc  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. .Hnhd/ c  
B"YN+S
o  
环谐振器/ Sagnac效应 9(3]t}J5 d  
xkCM*5:  
构建块 8WE@ X)e  
7KesfH?  
 2个交叉耦合器 Mz6\T'rC  
 4个波导 STl8h}C  
 4个光隔离器 H#i,Ve'  
 4个波导 Z`_x|cU?J  
OptiSPICE 模型 s"@}^ )*}  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 ku4Gc6f#gG  
 波导的长度变化可以由电压源控制 i?ZVVE=r  
 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 Xdi<V_!BC-  
 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） + -uQ] ^n  
Sagnac 效应* -T}r$A  
 匝数, N v
w 6$v  
 光速, c |a#=o}R_  
 电介质中的光速,   !Q WNHL  
 环形谐振器的面积, A jzJQ/ZFS  
 转速,   uwQgu!|x  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, AR!v%Z49i  
[>N#61CV5  
（来源：讯技光电）