[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 fi+R2p~vs  
!bC+TYsU  

图片:1-1PQ6120032396.png

2jbIW*  
.>(Q)"v  
相位调制器 X{^}\,cVtG  
&h~Xq^  
相位调制 St<mDTi  
□ 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 87WBM;$&s  
□ 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 J|3E-p\o  
□ 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 5~
.ZlGd  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 lKkN_ (/j  
#UtFD^h  

图片:1-1PQ612014K45.png

QaGlR`Y  
CdUAy|!`R  
线性相位增加 x'zBK0i  
BI:k
#jO!  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 KIeT!kmDl  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 DOz\n|8S  
 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 m>}8'N)  
 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 {}o>{&X  
'u4ezwF;  

图片:1-1PQ6120230251.png

!m(4F(!"h  
t |W)  
OptiSPICE环谐振器模型 ^VT1vu %03  
?k[p<U
o  
环谐振器参数 i-U4RZE  
 环周长, L = 3.14 m + <c^=&7Lq  
 波导的折射率, n = 1.5 Wy]^Ub gW  
 传播损失, a = 1 f(D_FTTO  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 pr,p=4m{\  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 CU:o*;jP  
基本方程* Ro=AADv@  
~dHM4lGY  

图片:1-1PQ61212124Y.png

8SmnMt  

(]*H[)F/  

图片:1-1PQ6121224561.png

q@hp.(V  
<e%F^#y_
 

图片:1-1PQ6121312I8.png

U6[ang'l  
dP]1tAO,y  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. -S%x wJKM  
Zc"B0_&?:7  
环谐振器/ Sagnac效应 ]ALc;lb-}  
/?/#B `  
构建块 : t$l.+B  
N:VX!w  
 2个交叉耦合器 CJaKnz  
 4个波导 A\Txb_x  
 4个光隔离器 d
{2  
 4个波导 *FR$vL
Gn  
OptiSPICE 模型 MYe HS  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 jy2IZ o  
 波导的长度变化可以由电压源控制 R)Mt(gFZT_  
 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 Oq(VvS/  
 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） M!M!Ni  
Sagnac 效应* ?RFg$Z'^  
 匝数, N vQ@2FZzu>  
 光速, c <uP
^-bv;(  
 电介质中的光速,   DZ ^1s~  
 环形谐振器的面积, A rAQF9O[  
 转速,   Gi^Ha=?J%
 
 从CW和CCW信号看到的距离变化, t j Vh^
 
n,M)oo1G  
（来源：讯技光电）