[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 `VKf3&|<A  
Vnx,5E&  

图片:1-1PQ6120032396.png

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0GB:GBhZ  
相位调制器 dY@WI[yog  
GytXFL3`:  
相位调制 -:30:oq  
□ 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 a;QMAd!  
□ 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 |~'IM3Jw(Y  
□ 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 GDu~d<RH  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 P`#Z9 HM4  
t]$P1*I  

图片:1-1PQ612014K45.png

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线性相位增加 }Z{=|rVE  
v-yde>(  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 T.Ryy"%F  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 .q[SI$qO/  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 #+$G=pS'v  
 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 c6nflk.l  
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2X  

图片:1-1PQ6120230251.png

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 PZ{Dv'C  
OptiSPICE环谐振器模型 OH5>vV'i  
h3*Zfl<]  
环谐振器参数 w=^`w:5X  
 环周长, L = 3.14 m 3dht!7/  
 波导的折射率, n = 1.5 @;<ht c  
 传播损失, a = 1 ms!ref4`+  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 d+X}cq=  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 z;A>9vQ_J  
基本方程* \e!vj.PU  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

C8vOE`U,J  
]UH`Pdlt  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. OCZ[D{i9@  
$/=nU*pd  
环谐振器/ Sagnac效应 iCW*]U  
%^1cyk  
构建块 O!Oumw,$  
wk6NG/<  
 2个交叉耦合器 E<C&Cjz:H  
 4个波导 VH=S?_RY>  
 4个光隔离器 U$ F{nZ1  
 4个波导 z I+\Oll#Q  
OptiSPICE 模型 DyQM>xw)t  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 &}?$i7x5  
 波导的长度变化可以由电压源控制
mt5KbA>nU  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 M/):e$S  
 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） W?eu!wL#p  
Sagnac 效应* 34wkzu  
 匝数, N wE@'ap#  
 光速, c n>A98NQ  
 电介质中的光速,   [5uRS}!  
 环形谐振器的面积, A [@Q_(LQ-U  
 转速,   }|5VRJA  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, H|ER  
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（来源：讯技光电）