[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 _"bx#B*  
ayD
\b6Z2.  

图片:1-1PQ6120032396.png

kT1lOP-Bg  
C;5}/J^E  
相位调制器 T82_`u  
8if"U xV(  
相位调制 RFC;1+Jn  
□ 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 n`,Q:  
□ 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 uS'ji k}  
□ 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 NIfc/%  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 ]| yH8m  
,2`d3u^CW  

图片:1-1PQ612014K45.png

fh^_=R(/  
0- UeFy  
线性相位增加 JdHc'WtS!|  
l 3K8{H
Y  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 }D^Gt)  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ="DgrH  
 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 ^ztf:'l@C  
 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 j r[~  
C\^K6,m5  

图片:1-1PQ6120230251.png

fq|2E&&v  
UjaC( c  
OptiSPICE环谐振器模型 o zYI/b^  
{Y[D!W2y  
环谐振器参数 76b7-Nj"  
 环周长, L = 3.14 m S;'eoqN8  
 波导的折射率, n = 1.5 .y
/b$|d,  
 传播损失, a = 1 dx}/#jMa  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 u-_$?'l;~  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 k)py\  
基本方程* Y
g[IEy  
,#T3OA!c**  

图片:1-1PQ61212124Y.png

d_+8=nh3  
6bcrPf}  

图片:1-1PQ6121224561.png

fn OkH  
=!^iiHF  

图片:1-1PQ6121312I8.png

,NEs{! T  
$kma#7  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. aS
vE  
#!jRY!2Vt  
环谐振器/ Sagnac效应 Y:,R7EO{!  
0JNOFX  
构建块 ^-u HdafP  
j9}0jC2Tb  
 2个交叉耦合器 u;Eu<jU1  
 4个波导 nZCpT |M5  
 4个光隔离器 RRqMwy>%  
 4个波导 KeI:/2  
OptiSPICE 模型 2g6_qsqi  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 4i/q^;`  
 波导的长度变化可以由电压源控制 1gm/{w6O  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 s;s-6%p  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） <IyL
LQ+v  
Sagnac 效应* ^-GX&O
Da  
 匝数, N Qz+d[%Q}x  
 光速, c &&1Y"dFs  
 电介质中的光速,   H?j-=Zka  
 环形谐振器的面积, A 'c0'P%[5A  
 转速,   0 jP00   
 从CW和CCW信号看到的距离变化, W8$=a
  
g[au-.:  
（来源：讯技光电）