[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 zjH8S
 
_*z^PkH  

图片:1-1PQ6120032396.png

}x|q*E\  
mdbi@ms@  
相位调制器 3ylSO73R  
VOYQ<tg  
相位调制 %4R1rUrgt|  
□ 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 {.U:Ce  
□ 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 X6}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 o]I8Ghk>/z  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 I@qGDKz;  
qQfNT.  

图片:1-1PQ612014K45.png

N*[b26  
x;SY80D  
线性相位增加 ml2/}}  
l_;6xkv4  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 !5'4FUlJ  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ;wJe%Nw?  
 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 r?~_^  
 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 8_wh9   
nWc@ufY  

图片:1-1PQ6120230251.png

-k:x e:$  
r=37Q14v  
OptiSPICE环谐振器模型 .p Mwa  
xxg/vaQt=s  
环谐振器参数 :^paI  
 环周长, L = 3.14 m -G7)Y:  
 波导的折射率, n = 1.5 6pb~+=3n  
 传播损失, a = 1 >Q_ '[!S  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 $v_&jE  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 iDcYyNE  
基本方程* com4@NK  
l['p^-I  

图片:1-1PQ61212124Y.png

9,&xG\z=  
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图片:1-1PQ6121224561.png

LRaO}-<b  
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图片:1-1PQ6121312I8.png

MtF^}/0w!`  
,o0Kevz  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 0t(c84o5  
unqUs08  
环谐振器/ Sagnac效应 ]ZP!y  
o\><e1P  
构建块 MSBrI3MqQ  
G$KQgUN~[  
 2个交叉耦合器 y
$di_)&g  
 4个波导 1he5Zevm}  
 4个光隔离器 KiFTj$w,  
 4个波导 CAx eJ`Q  
OptiSPICE 模型 \1#]qs -  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 |c2sJyj*  
 波导的长度变化可以由电压源控制 ShlTMTgS  
 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 X!ldL|Ua%  
 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） &PApO{#Q  
Sagnac 效应* 3*\Q]|SI!  
 匝数, N D vU1+y  
 光速, c q$b4S4Z7  
 电介质中的光速,   {jwLVKT$  
 环形谐振器的面积, A =j~:u.hc'  
 转速,   NX8hFwR  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, Qv'x+GVW]  
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Jd  
（来源：讯技光电）