[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 *%wfR7G[B  
+Pm yFJH  

图片:1-1PQ6120032396.png

?A7_&=J%  
(R)(%I1Oz  
相位调制器 U$5 lh  
`cBV+00YS  
相位调制 szx7CP`<8  
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 vPA {)l\K  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 jk'.G
z  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 G 0;5I_D/  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 dJ}E,rW}  
A$]&j5nh|  

图片:1-1PQ612014K45.png

l3C%`[MB  
N?mTAF'M  
线性相位增加 <i(<|/$  
PA(XdT{  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 b;XUv4~V  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率
 8DsXw@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 D-<9kBZs  
 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 rG*Zp7{  
U,wJ8  

图片:1-1PQ6120230251.png

ZfYva(zP{Q  
7jL3mI;n%;  
OptiSPICE环谐振器模型 . w_oWmD  
zrg#BXj7  
环谐振器参数 ~\^h;A'3  
 环周长, L = 3.14 m Gcseq  
 波导的折射率, n = 1.5 |/R)FT#i  
 传播损失, a = 1 <s7OY`(8   
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 2HemPth  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 9j;L-  
基本方程* (ugB3o  
"V;5Lp b  

图片:1-1PQ61212124Y.png

lnk`D(>W  
vxRy7:G"  

图片:1-1PQ6121224561.png

l12_&o"C~  
%ur_D
Q  

图片:1-1PQ6121312I8.png

6:v$g  
9svnB@  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. H8g1SMT  
(\UA+3$4  
环谐振器/ Sagnac效应 m6 )sX&  
A@kp`-  
构建块 eKq`t.*Ft  
F(w  
 2个交叉耦合器 Vg0$5@  
 4个波导 ^\z.E?v%  
 4个光隔离器 pS3TD"p  
 4个波导 v~2$9x!9  
OptiSPICE 模型 .9< i  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 $~[k?D  
 波导的长度变化可以由电压源控制 Tjfg[Z/x  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 8$H_:*A?  
 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） I}#_Jt3R  
Sagnac 效应* pa6.Tp>  
 匝数, N TfYXF`d  
 光速, c 4|9c+^%^  
 电介质中的光速,   8%dE$smH  
 环形谐振器的面积, A Tw!]N%E  
 转速,   wIv_Z^%V  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, )L*6xTa~  
{p{TG5rwX  
（来源：讯技光电）