[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 /M_$
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相位调制器 [ n7>g  
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相位调制 Pg%9hejf3  
□ 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 MF8-q'upyT  
□ 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 EHk\Q\  
□ 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 1~*1W4};F8  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 J0?kEr  
Ut;`6t  
Zz0e4C  
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线性相位增加 |5bLV^mv]i  
_dJ(h6%3  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 ZEAUoC1E1  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 Ot2o=^Ng  
 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~|{:29X  
 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 |^6{3a  
_!nsEG VV  
){*+s RBW  
u= NLR\  
OptiSPICE环谐振器模型 &EfQ%r}C  
$"r9U|6kk  
环谐振器参数 m1l6QcT1  
 环周长, L = 3.14 m wY8:j  
 波导的折射率, n = 1.5 `gX@b^  
 传播损失, a = 1 !y= R)k  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 8R,<S-+v  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 |_V(^b}  
基本方程* A*EOn1hN  
j*jUcD*  
`Mnu<)v  
''y.4dvX  
5% 2A[B  
 lN,?N{6s  
q,vWu(.  
5E&#Kh(I  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. UEU
/505  
T5(S2^)o  
环谐振器/ Sagnac效应 Vw;Z0_C  
~HZdIPcC  
构建块 eU[g@Pq:Y  
-8Jw_  
 2个交叉耦合器 rtV`Q[E  
 4个波导 P{TJ$  
 4个光隔离器  =<HDek  
 4个波导 O>~,R
I!  
OptiSPICE 模型 /yOx=V  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 Qp>leEs]+6  
 波导的长度变化可以由电压源控制 Vy\Vpp  
 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 t|aV:x  
 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） ~r1pO#r-  
Sagnac 效应* k }=<51c  
 匝数, N U2q6^z4l  
 光速, c RkF#NCnL;  
 电介质中的光速,   YX\vk/[|  
 环形谐振器的面积, A &Y]'
:gJ  
 转速,   5E]t4"  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, (|gQ i{8  
p/.8})c1r  
（来源：讯技光电）