[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 [07N<<  
i70TJk$fs  

图片:1-1PQ6120032396.png

4VE7%.z+  
-d\O{{%>.z  
相位调制器 <Vp7G%"'W  
3=xb%Upw  
相位调制 T*>n a8W  
□ 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 hvu>P {  
□ 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 M-KjRl  
□ 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 P/._ tQu6  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 gH-e0134%  
>'eOzMBn  

图片:1-1PQ612014K45.png

<Gzy*1Q&  
qPdNI1 |  
线性相位增加 0 1[LPN  
'j=7'aX>K  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 ~~]/<d  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 07-S%L7Z  
 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 Mn+;3qo{6  
 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 VAf~,T]Ww  
"|pNS)  

图片:1-1PQ6120230251.png

~uRG~,{rH  
K^AX=B  
OptiSPICE环谐振器模型 wL,b.]  
O4FW/)gq  
环谐振器参数 5,>1rd<B  
 环周长, L = 3.14 m NUBzmnA>8  
 波导的折射率, n = 1.5 v=?U{{
xQ  
 传播损失, a = 1 j.4oYxK!s/  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 SV.\B  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 DG1  >T  
基本方程* Lys4l$J]  
}gL9G  

图片:1-1PQ61212124Y.png

"Iu[)O%  
H n+1I  

图片:1-1PQ6121224561.png

ws5x53K  
L f[>U  

图片:1-1PQ6121312I8.png

9@C3jZ+9`H  
(A?{6  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 7\d{F)7E  
>x)YdgJ*  
环谐振器/ Sagnac效应 Q17"hO>kC  
>%+"-bY  
构建块 dz.]5R  
]@1YgV  
 2个交叉耦合器 DR/qe0D  
 4个波导 1&c>v3 $2  
 4个光隔离器 IjN3 jU  
 4个波导 YKLh$  
OptiSPICE 模型 =nOV!!  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 R|H9AM ~E  
 波导的长度变化可以由电压源控制 PEZElB;  
 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 c"t1E-Nsk  
 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） +O3zeL  
Sagnac 效应* +Tc4+q!  
 匝数, N }gyJaMA  
 光速, c (,Yb]/O*  
 电介质中的光速,   8):I< }s#  
 环形谐振器的面积, A wXDF7tJh  
 转速,   +V1EqC*  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, ,5'LbO-  
N+l~r]: &  
（来源：讯技光电）