[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 ``4wX-y  
<bmLy_":  
QX0Y>&$)  
O
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相位调制器 [,f)9v)  
Q|hm1q  
相位调制 ;b~~s.+  
□ 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 crmUrF#  
□ 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 L@)&vn]  
□ 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 q(]f]Vl|0  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 `| 9Ku  
1M5 -pZ[D  
=&U`9qN  
z]#hWfM4B:  
线性相位增加 IsYP0(L  
|HbEk[?^s  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 ey1Z/|  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 3]}'TA`v  
 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 : }?{@#Z  
 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 l8wF0|  
w=J4zkWk  
R_e)mkE  
[%8@DC'  
OptiSPICE环谐振器模型 b~Z=:'m8  
bEpMaBN  
环谐振器参数 `BT*,6a  
 环周长, L = 3.14 m aWvd`qA9r  
 波导的折射率, n = 1.5 |-kEGLH[*V  
 传播损失, a = 1 kV)'a  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 :m`/Q_y"  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 4;<DJ.XlN=  
基本方程* FBYODw  
XVUf,N,  
S<oQ}+4[~  
*SZ>upg  
o/JPYBhdl  
f=ib9WbR#  
'Z7P  
3%IWGmye4  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. YNM\p
X'  
gMZ&,n4  
环谐振器/ Sagnac效应 =lrN'$z?%  
OV|Z=EwJ  
构建块 79tJV  
h)o]TV  
 2个交叉耦合器 M {xie  
 4个波导 t<lyg0f  
 4个光隔离器 wo(j}O-  
 4个波导 (3fPt;U  
OptiSPICE 模型 oQvFrSz  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 4A~)b"j5  
 波导的长度变化可以由电压源控制 \Da~p9T&  
 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 Y'_ D<Mp  
 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） 2u&c &G  
Sagnac 效应* OK\]*r  
 匝数, N |Ow$n  
 光速, c lIl9ypikg  
 电介质中的光速,   Q-Y@)Mf~?0  
 环形谐振器的面积, A ~7BX@?  
 转速,   7ukDS]  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, 4~WlP,,M  
M9g1d7%  
（来源：讯技光电）