[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 /2u;w!oi.  
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=nnS X-x  
6,G^iv6H  
相位调制器 7>{edNy!,  
OxF\Hm)(  
相位调制 )ymF:]QC  
□ 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 ./<3jf :  
□ 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 HkvCQH  
□ 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 nVG\*#*]|  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 |~H'V4)zXu  
mUy/lo'4  
jTws0=F*  
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线性相位增加 ^ +{ ~ ^y7  
UO"8 I2rB  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 |iM*}Ix-  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 fJv0 B*  
 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 9+QLcb  
 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 
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Op3 IL/  
z,rWj][P  
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OptiSPICE环谐振器模型 jZv8X5
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环谐振器参数 @YwaOc_%  
 环周长, L = 3.14 m
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 波导的折射率, n = 1.5 =|3L'cDC  
 传播损失, a = 1 QHs=Zh
;"  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 N83RsL "}_  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 ]VJcV.7`  
基本方程* '%RMpyK~  
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mA^>Y_:  
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YSrFHVq  
HTqikw5X  
[F/xU  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. l"*>>/U k  
Wq{'ZN  
环谐振器/ Sagnac效应 McsqMI6  
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构建块 /@#)j( eY/  
&\p:VF.  
 2个交叉耦合器 [z$J  
 4个波导 r LfS9H  
 4个光隔离器 =D[h0U  
 4个波导 e9B,  
OptiSPICE 模型 g<.8iW 'c  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 &tRnI$D  
 波导的长度变化可以由电压源控制 <K\F/`c  
 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 8=nm`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） :m$%D]WY  
Sagnac 效应* k6Tpaf^  
 匝数, N +mxYz#reX  
 光速, c ;%k%
AXw  
 电介质中的光速,   SiBbz4  
 环形谐振器的面积, A JnsXEkM)  
 转速,   15eHddd  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, Mvcl9  
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（来源：讯技光电）