[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 )3z]f2  
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图片:1-1PQ6120032396.png

WA.\*Nqze  
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相位调制器 ^,2c-  
dTD5(}+J  
相位调制 ~j,TVY  
□ 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 ]?9[l76O7  
□ 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 LEc8NQs  
□ 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 H^CilwD158  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 [7"}=9  
FyEDt@J  

图片:1-1PQ612014K45.png

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/?zW<QUI  
线性相位增加 6|;0ax4:P  
z-0:m|=yH  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 Wm6dQQ;Bj  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ?'~;Q)  
 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 t,vTAq.
))  
 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 Y%vP#>h  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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135Par5v  
OptiSPICE环谐振器模型 l6B.6 '4)w  
J7a-CI_Tf  
环谐振器参数 "zZ&n3=@  
 环周长, L = 3.14 m Tj,Nmb>Q7'  
 波导的折射率, n = 1.5 lfMH1llx  
 传播损失, a = 1 =O^7TrM  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 ~{ .,8jE  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 -"Gl 4)  
基本方程* *t=i  
<J#R3{  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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iE{Oit^aG  
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图片:1-1PQ6121312I8.png

pB'x_z  

dx359  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. '{D%\w5{  
|,fh)vO  
环谐振器/ Sagnac效应 Pw#2<>  
DM/hcY$MW  
构建块 fle0c^=  
ag/u8  
 2个交叉耦合器 7jZrU|:yu(  
 4个波导 j];1"50?  
 4个光隔离器 `t\z   
 4个波导 /Y^7Rl  
OptiSPICE 模型 >#i $Tw  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 5k`e^ARf  
 波导的长度变化可以由电压源控制 y84XoDQ  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 ?lG;,,jc,W  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） Hrv),Ce  
Sagnac 效应* ;G$)MS'nB  
 匝数, N vcD'~)G(*  
 光速, c &.*T\3UO  
 电介质中的光速,   e6es0D[>5  
 环形谐振器的面积, A fsb=8>}63}  
 转速,   $UmE  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, 1(F
'~i|5  
0eaUorm)  
（来源：讯技光电）