[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 K
{[N.dX(  
xzOM\Nq?O  
_"'0^F$I  
DzE_p- zs  
相位调制器 A6%~
+9  
,NoWAmv  
相位调制 D|E,9
|=v  
□ 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 YTYCv7  
□ 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  o C#W  
□ 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 uEcK0>xp  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 a&s&6Q|Y  
[gxH,=Pb  
$SPA'63AC  
fD ?w!7f-1  
线性相位增加 =y WHm  
`w/b];e1)  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 f,QBj{M,  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 cHk ?$  
 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 [pYjH+<  
 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 mUjM5ceAXO  
xr).
ZswQ  

V{yk  
=X}s^KbI{  
OptiSPICE环谐振器模型 h\PybSW4s  
&VfMv'%x  
环谐振器参数 lko k2  
 环周长, L = 3.14 m 4&+lc*  
 波导的折射率, n = 1.5 rhA>;9\  
 传播损失, a = 1 L#9g ~>~  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 U# 7K^(E9  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 YB3?Ftgw  
基本方程* RLr^6+v)U  
l fJ lXD  
U((mOm6  
mr\C  
G "`t$=0  
5;Q9Z1 `  
NB?y/v  
<n{-&;>  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. Rg6/6/ IN  
~e#QAaXD#5  
环谐振器/ Sagnac效应 tB==v{t  
/aX5G  
构建块 HA0Rv#p  
~#y(]Xec2  
 2个交叉耦合器 ?)L
X4GY  
 4个波导 G+zIh}9  
 4个光隔离器 uhO-0H  
 4个波导 RI#o9d"x}  
OptiSPICE 模型 ISALR{Aq  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 _8'z"wF  
 波导的长度变化可以由电压源控制 BNpc-O~  
 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 o0\d`0-el  
 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） 5;_&C=[  
Sagnac 效应* HlC[Nu^6U  
 匝数, N !@wG22iC4d  
 光速, c VSW"/{Lp  
 电介质中的光速,   Ze-M
B0w  
 环形谐振器的面积, A q"|#KT^)  
 转速,   vD'YLn%Q  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, n06Jg+  
9 Z79  
（来源：讯技光电）