[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 X,8<oX1r  
*-s,. F+c  

图片:1-1PQ6120032396.png

fSDi-I  
5d@t7[]  
相位调制器 lcV<MDS  
l^J75$7  
相位调制 tRpEF2  
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 kF7V.m/~o  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 *Ei|fe$sa  
□ 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 NA,CZ  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 _tr<}PnZ  
~ d^<_R  

图片:1-1PQ612014K45.png

y0~Ia:y  
#"fJa:IYG7  
线性相位增加 {G*A.$-d  
w;v7_  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 Q !qrNa6  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 a{Esw`  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 >+5?F*`\D*  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 )5fQ$<(Z  
H UoyLy  

图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 2FD=lR?6  
sS TPMh  
环谐振器参数 qz4^{  
 环周长, L = 3.14 m YC]L)eafo`  
 波导的折射率, n = 1.5 r3rxC&  
 传播损失, a = 1 _ .i3,-l)  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 G,=yc@uq  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 v6\F Q9|t  
基本方程* ]\RRqLDzkg  
hC_Vts[v/  

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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e$c?}3E!z  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 2fIRlrA$  
1p`+  
环谐振器/ Sagnac效应 Pag63njg?  
C}Ibx
Kl  
构建块 8&"(WuZ@  
#sKWd  
 2个交叉耦合器 yz+, gLY  
 4个波导 mmw^{MK!  
 4个光隔离器 1G~S|,8p  
 4个波导 h?\2_s  
OptiSPICE 模型 `nR%Cav,U  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 g=}v>[k E  
 波导的长度变化可以由电压源控制 0%s|Zbo!>  
 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 pO<-.,  
 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） y'ja< 1I>  
Sagnac 效应* AgF5-tz6x  
 匝数, N u!N{y,7W)  
 光速, c Q Z8QQ`*S  
 电介质中的光速,   bt+,0\Vg5  
 环形谐振器的面积, A (kTXP_  
 转速,   m8+(%>+
7  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, VVWM9x  
]Pn!nSg  
（来源：讯技光电）