[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 #F[6$. Gr  
+Hv%m8'0|  

图片:1-1PQ6120032396.png

EYMwg
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)WuuU [(  
相位调制器 YW>|gE  
vFy/  
相位调制 |0mh*+i  
□ 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 {h
VSVx8ZL  
□ 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 W._vikR  
□ 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 dqPJ 2j $\  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 us$~6  
Tf*X\{"  

图片:1-1PQ612014K45.png

8={(Vf6  
F;`es%8  
线性相位增加 Sd}fse  
-O. MfI+  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 hg=\L5R  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 Y`\zLX"_m  
 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 aU5t|S6  
 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 q0SvZw]f1  
rcNM,!dZ  

图片:1-1PQ6120230251.png

hF!yp7l;  
0+M1,?+GfF  
OptiSPICE环谐振器模型 W:hR81ci  
S\GG(#b!  
环谐振器参数 \fh.D/@  
 环周长, L = 3.14 m a]$KI$)e  
 波导的折射率, n = 1.5 G2rxr  
 传播损失, a = 1 R4pbi=  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 I0GL/a4s  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 o]PSyVg  
基本方程* C n4|qX"&t  
=ww8,z4X  

图片:1-1PQ61212124Y.png

o%Pi;8
  
u[fQvdl  

图片:1-1PQ6121224561.png

CM8WI~  
V|<qO-#.  

图片:1-1PQ6121312I8.png

T\. 8og  
[ZDJs`h!`  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. ]qhVxeUm  
*s;$`8fM<  
环谐振器/ Sagnac效应 R# mZYg  
g`3g#h$  
构建块 l.fNkLC#  
<P$b$fh/  
 2个交叉耦合器 c-z=(Z  
 4个波导 5N`g  
 4个光隔离器 !(l,+@j  
 4个波导 7u o4F=%  
OptiSPICE 模型 &A=d7ASN=  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 _17c}o#`5w  
 波导的长度变化可以由电压源控制 nolTvqMT  
 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 =@w};e#D  
 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） _ 4Hf?m7z  
Sagnac 效应*
?W%3>A  
 匝数, N B~yD4^  
 光速, c Y13IrCA2  
 电介质中的光速,   ",Ek| z  
 环形谐振器的面积, A R*VZ=i  
 转速,   E(8O3*=  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, I`DdhMi7  
QO%>RG  
（来源：讯技光电）