[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 Tm:#"h\F  
iQ]c k-  
SAll9W4  
Ni@e/| 2b  
相位调制器 !NAX6m  
@6!y(e8"J]  
相位调制 DCt:EhC  
□ 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 BWi 7v
  
□ 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 |phWK
^  
□ 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 QV H'06"{  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 klC^xSx  
;~Gpw/]5E  
HlL@{<  
~"rwP=<}  
线性相位增加 (z1%lZ}(  
S7~F*CGBh  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 g1*H|nh2  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 e"adkV  
 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 y0&HXX#\  
 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 !zkEh9G  
XsN#<"f;i  
0^lL,rC  
A-wxf91+:  
OptiSPICE环谐振器模型 5WJkeG ba  
=+-.5M  
环谐振器参数 DF
[b?  
 环周长, L = 3.14 m iCSM1W3  
 波导的折射率, n = 1.5 %^%-h}1  
 传播损失, a = 1 E|4XQ|B@  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 K9M.+d4  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 VaIP  
基本方程* c3!|h1h/v  
QRHm|f9_C  
P_g0G#`4  
pVa|o&,  
wG?kcfu  
XXwhs-:o  
g5|\G%dOt  
'/*c Yv45  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. _]ttKT(  
u R%R]X  
环谐振器/ Sagnac效应 tWOze, N  
=+=|{l?F  
构建块 kGqf@ I+  
>(ww6vk2  
 2个交叉耦合器 +;iesULXn  
 4个波导 Tc(v\|F,  
 4个光隔离器 V1>94/
waa  
 4个波导 zPkPC}f(O  
OptiSPICE 模型 +\oHQ=s>}\  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 EF=D}"E6pO  
 波导的长度变化可以由电压源控制 ,k
!f`  
 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 ![!b^:f  
 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） KJC9^BAr  
Sagnac 效应* &2]D+aL|h  
 匝数, N 6ch[B`[h,  
 光速, c $K5s)!  
 电介质中的光速,   +&zCmkVC7  
 环形谐振器的面积, A *K.7Zf0  
 转速,   y]Tn#4 ,/  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, j2qfEvU  
QGj5\{E_  
（来源：讯技光电）