[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 7tp36TE  
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图片:1-1PQ6120032396.png

v$9y,^p@e  
0g;|y4SN=  
相位调制器 E{(;@PzE  
eMzk3eOJ  
相位调制 *^`Vz?g<  
□ 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 k5)om;.w  
□ 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 {;oPLr+Z  
□ 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 
x)&\z}  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 wd6owr  
<UCl@5g&  

图片:1-1PQ612014K45.png

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`D9$v(Ztr  
线性相位增加 j<$2hiI/?&  
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 模拟结果显示了相位线性增加的影响 h+,@G,|D  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 >Q*Wi  
 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 F0# 'WfM#  
 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 7:@'B|  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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I1J-)R+  
OptiSPICE环谐振器模型 GvAb`c=  
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环谐振器参数 i30!}}N8  
 环周长, L = 3.14 m ~J]qP#C  
 波导的折射率, n = 1.5 '"Nr,vQo  
 传播损失, a = 1 A}!J$V:w]  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 vQ.R{!",>  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 y7<|_:00  
基本方程* E-FUlOG&  
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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

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*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ^rz_f{c]-  
N>E_%]Ch  
环谐振器/ Sagnac效应 i~72bMwsA  
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构建块 ~"bVL[  
kGJC\{N5N  
 2个交叉耦合器 O0:q;<>z  
 4个波导 #K&Gp-  
 4个光隔离器 7$#u  
 4个波导 m[2gdJK  
OptiSPICE 模型 06jQE2z2R  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 3$/IC@+  
 波导的长度变化可以由电压源控制 g{LP7D;6  
 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 MfkZ  
 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） =lSNs  
Sagnac 效应* ~Gw*r\\+  
 匝数, N #z42C?V  
 光速, c a.Vuu)+Quw  
 电介质中的光速,   <Z$J<]I  
 环形谐振器的面积, A m+9#5a-  
 转速,   X{VOAcugr  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, .]Z"C&"N]  
k=^xVQuI  
（来源：讯技光电）