[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 l<UJ@XID$  
7e/K YS+!s  
Gj- *D7X5  
rodr@  
相位调制器 #@Rtb\9  
mNQ*YCq.  
相位调制 'fka?lL  
□ 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 +i(;@
% kv  
□ 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 D.,~I^W  
□ 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 V\/5H~L  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 df8aM<&m3  
fctVJ{?  
pIgjo>K  
PS/00F/Ak  
线性相位增加 PbIir=  
+8 }p-<a  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 9t"/@CH{  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 EViDMp"  
 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 tW \q;_DSr  
 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 gPY Cw?zQ  
/rzZU}3[  
e$4$G<8;y  
)(DX]Tr`  
OptiSPICE环谐振器模型 sSsRn*LN-:  
!3Ed0h]Bfa  
环谐振器参数 e"]DIy4s  
 环周长, L = 3.14 m GcHZ&m4  
 波导的折射率, n = 1.5 [' cq  
 传播损失, a = 1 QmY1Bn?s  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 cE7IHQ  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 N6uKFQL:{  
基本方程* }!1pA5x$  
t4FaU7  
\Z/#s;c,4  
T]y^PT<8?  
l>?k>NEpP  
g6(u6%MD  
tRmH6  
$|H7fn(r  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. l3;MjNB^V  
}NF7"tOL  
环谐振器/ Sagnac效应 ]V.0%Ccw;.  
>@i{8AD  
构建块 "V:E BR  
|s{[<;  
 2个交叉耦合器 nI<Ab_EB  
 4个波导 mqKr+  
 4个光隔离器 8\9s,W:5  
 4个波导 2R`/Oox   
OptiSPICE 模型 4<l&cP  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 x L]Z3"p%  
 波导的长度变化可以由电压源控制 =J827c{.  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 O>Ao#_*hOb  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） XZ1WY(  
Sagnac 效应* #NR9\  
 匝数, N kz?
m `~1  
 光速, c Q\{$&0McF  
 电介质中的光速,   (g#,AX  
 环形谐振器的面积, A U(u$5  
 转速,   r^$WX@ t&  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, -A;4""  
N Uq'96{Y  
（来源：讯技光电）