[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 7gZVg@  
Q G=-LXv:@  

图片:1-1PQ6120032396.png

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4 _c:Vl  
相位调制器 vV:MS O'r  
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相位调制 -N-4l  
□ 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 %%-U.   
□ 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 _!$Up  
□ 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 !~w6"%2+7  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 Xn ZX *Y]"  
}v'PY/d.  

图片:1-1PQ612014K45.png

ZH`K%h0  
lD;,I^Lt6  
线性相位增加 k^'d@1z;C  
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3bD  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 N18diP[C  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 2RSHB
o  
 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 u75)>^:I   
 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 <
g/(wSl  
>zfZw"mEP  

图片:1-1PQ6120230251.png

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1K*f4BnDr~  
OptiSPICE环谐振器模型 0Z1H6qn  
q.,p6D  
环谐振器参数 |Ad6~E+aL-  
 环周长, L = 3.14 m 6b+ WlIb  
 波导的折射率, n = 1.5 0]2B-o"kI  
 传播损失, a = 1 NZ%~n:/V#  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 upEPv .h  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 D"(3VIglq  
基本方程* K#6`LL m  
tsSS31cv  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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esC\R4he  

图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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Z,8+@  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. VATXsD  
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X>5_{}  
环谐振器/ Sagnac效应 x9o^9QJh  
"e7$q&R |  
构建块 ttAVB{kdo  
OCOO02Wq1  
 2个交叉耦合器 (61twutC  
 4个波导 xn x1`|1u  
 4个光隔离器 cJ(zidf_$  
 4个波导 2t`9_z
qLw  
OptiSPICE 模型 1UA~J|&gi^  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 !MF"e|W
  
 波导的长度变化可以由电压源控制 {,-5k.P[  
 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 !>kv.`|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） ,0<F3h  
Sagnac 效应* O3w_vm'  
 匝数, N VqO<+~M,E  
 光速, c Qdx`c^4m  
 电介质中的光速,   Dxa)7dA|  
 环形谐振器的面积, A Mp=kZs/  
 转速,   TLL[F;uZ  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, 9snyX7/!L  
J%O4IcE  
（来源：讯技光电）