[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 znsQ/[  
JVX)>2&$  

图片:1-1PQ6120032396.png

5+M,X kg  
9,INyEyAL  
相位调制器 3LLG#l)8  
iF^qbh%%E  
相位调制 /f1]U LmC:  
□ 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%vfRl3rB  
□ 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[$GOLeS  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 .T9$O]:o  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 l&+O*=#Hh  
z!3=.D
 

图片:1-1PQ612014K45.png

,^?g\&f(  
j9>[^t3U  
线性相位增加 3)EJws!  
}S uj=oFp  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 eavn.I8J  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 TUnAsE/J&  
 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 DlUKhbo$g  
 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 #kM|!U=  
{k3ItGQ_  

图片:1-1PQ6120230251.png

f-|?He4O]  
:lB`K>)iB}  
OptiSPICE环谐振器模型 #("M4}~  
r&4Xf#QD6  
环谐振器参数 prj(  
 环周长, L = 3.14 m y<FC
7  
 波导的折射率, n = 1.5 R BHDfm'~7  
 传播损失, a = 1 @FN|=
?8%  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 n>,:*5"G  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 k5Cy/gR  
基本方程* (&SU)Uvu  
$^iio@SW{  

图片:1-1PQ61212124Y.png

W9%v#;2  
e&z@yy$  

图片:1-1PQ6121224561.png

+ kKanm[!v  
e n~m)r3&  

图片:1-1PQ6121312I8.png

wPM>-F  
]%A> swCpn  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 1- s(v)cxh  
+;~o R_p  
环谐振器/ Sagnac效应 Nj4CkMM[3  
>;MJm  
构建块 Nf)YG!  
(s;W>,~q  
 2个交叉耦合器 EU[eG^/0@  
 4个波导 y{@\8B]  
 4个光隔离器 ?0t^7HMP  
 4个波导 c},pu[nL  
OptiSPICE 模型 (Y)2[j  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 H\QkU`b  
 波导的长度变化可以由电压源控制 3Q
e|'E,U  
 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 hEB5=~A_  
 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） ;-VZVp}Y  
Sagnac 效应* `Qo37B2  
 匝数, N #Q!Xz2z2  
 光速, c _ARG "  
 电介质中的光速,   BEaF-*?A  
 环形谐振器的面积, A d MR?pbD  
 转速,   I*N"_uKU  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, !0@4*>n  
&qS%~h%2  
（来源：讯技光电）