[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 LEngZ~sV/  
To8v#.i  

图片:1-1PQ6120032396.png

&#oZ>`Qu  
c^Gwri4  
相位调制器 inv{dg/2  
+Q!xEfpO;  
相位调制 y[WYH5&DJ  
□ 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 mYjiiql~  
□ 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 y]pN=<*h5  
□ 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 KaQq[a  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 yFU2'pB  
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图片:1-1PQ612014K45.png

0HJqsSZ$mW  
8cBW] \ v  
线性相位增加 Y5i`pY/}#?  
PDq}Tq  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 uCP6;~Ns  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 "p~]m~g  
 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 {8Jk=)(md  
 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 V0'p1J tD  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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!:5`im;i  
OptiSPICE环谐振器模型 1|EU5<  
M`C~6Mf+  
环谐振器参数 P$6f+{  
 环周长, L = 3.14 m &Rl3y\ r  
 波导的折射率, n = 1.5 %AEK[W+0  
 传播损失, a = 1 ,4>WLJDo  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 \,%o>M'  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 4'{h
I;&a&  
基本方程* &v auLp  
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图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

q:-]d0B+  
B
su=^z  

图片:1-1PQ6121312I8.png

ySuLt@X  
fs3-rXoB  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. cdJ`Gk  
93^(O8.  
环谐振器/ Sagnac效应 0(hv#C4  
x^#6>oOR  
构建块 PX69  
6N%L8Q  
 2个交叉耦合器 Xv-1PY':pA  
 4个波导 A"BtVy[[9  
 4个光隔离器 o! 2n}C  
 4个波导 iFwyh`Bcg  
OptiSPICE 模型 =!g/2;-or  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 Vyq#p9Q  
 波导的长度变化可以由电压源控制 p'Y&Z?8  
 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 Ukh$`q}  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） oc3dd"8}@  
Sagnac 效应* @tE&<[e  
 匝数, N N o_$!)J.  
 光速, c r(,= uLc  
 电介质中的光速,   (?!(0Ywbg  
 环形谐振器的面积, A ebO`A2V'(  
 转速,   yBPt%EF  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, ]{Mci]H6T  
cXOje"5i  
（来源：讯技光电）