[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 -n~1C{<  
XSwl Tg  
a8e6H30Sm  
ed{ -/l~j  
相位调制器 (?1y4M  
.,|G7DGH]  
相位调制 +<Nn~1  
□ 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 zOAd~E  
□ 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 ,hm\   
□ 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 9IdA%RM~mH  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 Ytp(aE:  
Wq D4YGN  
HT
v2#  
})H wh).  
线性相位增加 hohfE3rd  
Zgp4`)}:  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 GE:vp>>}`  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 !3c\NbU  
 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 xf\C|@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 IY
E~t  
)Yh+c=6 ?  
&.)^ %Tp\z  
<Uk}o8E  
OptiSPICE环谐振器模型 /Vx7mF:  
Q",t3i4  
环谐振器参数 lne4-(DJ  
 环周长, L = 3.14 m ,a{P4Bq  
 波导的折射率, n = 1.5 RtkEGxw*^  
 传播损失, a = 1 DD+7V@  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ?um;s-x)  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 rQ{7j!Im  
基本方程* .FP$m?  
^&9zw\x;z  
/e5O"@  
T8?Ghbn  
imhwY#D  
j1Y~_  
P8OaoPj  
U#7#aeI  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. y1jCg%'H  
i<C*j4qQ  
环谐振器/ Sagnac效应 Ea=8}6`s  
1SQ3-WUs  
构建块 1sy[@Q2b  
nSDMOyj+  
 2个交叉耦合器 
1fp?  
 4个波导 >jDDQ@  
 4个光隔离器 ch*8B(:  
 4个波导 ^2:p|:Bz!l  
OptiSPICE 模型 ;>%r9pz
~  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 \i>?q  
 波导的长度变化可以由电压源控制 CImWd.W9~  
 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 ].avI
tg  
 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） k&M;,e3v6  
Sagnac 效应* v4a8}G  
 匝数, N YH}'s>xZz  
 光速, c g.
k"]lP  
 电介质中的光速,   2"v6 >b%  
 环形谐振器的面积, A j.[.1G*("  
 转速,   @W.S6;GA\  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, M5LfRBO  
c`)\Pb/O  
（来源：讯技光电）