[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 0j(/N  
E:S (v  

图片:1-1PQ6120032396.png

A<P rsk!  
2j*o[kAE  
相位调制器 9e'9$-z  
8@d,TjJDo  
相位调制 ew\ZFqA;  
□ 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 Sz'JOBp  
□ 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 7W `gN[*  
□ 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 wU)vJsOq  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 -KFozwr5/  
yfCdK-9+B  

图片:1-1PQ612014K45.png

Gs
vB5
i  
FvV:$V|  
线性相位增加 V~_aM@q1  
9ld'SB:#  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 4/M~#  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 <t)D`n
Y\  
 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 WR@TH bU  
 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 @G:aW\Z  
sU 5/c|&  

图片:1-1PQ6120230251.png

^Yu%JCN8g  

3v7*@(y  
OptiSPICE环谐振器模型 B kWoK/f4  
w8>  
环谐振器参数 ^E`SR6_cmj  
 环周长, L = 3.14 m .Pi8c[  
 波导的折射率, n = 1.5 z2Rg`1B  
 传播损失, a = 1 P*zOt]T  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 BaUcmF2Q  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 !pG_MO  
基本方程* FT+[[
9i  
#JIh-h@  

图片:1-1PQ61212124Y.png

n*vzp?+Y  
'+*{u]\  

图片:1-1PQ6121224561.png

c2d=dGP>~f  
13KfI  

图片:1-1PQ6121312I8.png

KG8Km  
`UDB9Ca  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. |ZuS"'3_w  
d1=fA%pJ  
环谐振器/ Sagnac效应 1T@#gE["Ic  
%`1p8>n  
构建块 szW85{<+  
L! DK2,  
 2个交叉耦合器 qKL mL2O  
 4个波导 ae`6hW2  
 4个光隔离器 
MeXGE  
 4个波导 ,2?Sua/LD  
OptiSPICE 模型 \>@QJ  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 haW*W=kv)  
 波导的长度变化可以由电压源控制 "[t (u/e  
 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 _6k ej#o8  
 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） B6gn(w3  
Sagnac 效应* p&|:,|jo5  
 匝数, N &q0s8'qA  
 光速, c FyV)Nmc%t  
 电介质中的光速,   Mp`2[S@$  
 环形谐振器的面积, A ROc)LCA  
 转速,   Y~%9TC  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, MX\v2["FoV  
C`LHFqv  
（来源：讯技光电）