[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 M^o_='\bE  
).SJ*Re*^I  

图片:1-1PQ6120032396.png

Q/+`9z+c  
Jb QK$[z"  
相位调制器 8s1nE_3  
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相位调制 F8f}PV]b  
□ 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 =,6H2ew  
□ 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 &lQ%;)
'  
□ 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 XQ#K1Z  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 D=0YLQ*rP  
srGOIK.  

图片:1-1PQ612014K45.png

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{+s T  
7D6`1&  
线性相位增加 K^u,B3
 
K-0=#6?y4  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 u 272)@R  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 EeW ,-I  
 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 ,;$OaJ
FT  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 uJw?5kEbv<  
x-BU$bx5  

图片:1-1PQ6120230251.png

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r}fI  
OptiSPICE环谐振器模型 +\eJxyO  
v e&d"8+]  
环谐振器参数 |P >"a`  
 环周长, L = 3.14 m A)f-r  
 波导的折射率, n = 1.5 m$T5lKn}U?  
 传播损失, a = 1 fN&,.UB^p  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 'ygKP6M  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 Q{[@n  
基本方程* 'nCVjO7o  
m'rDoly"62  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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c1#0o)q*7  

图片:1-1PQ6121224561.png

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9&lemz  

图片:1-1PQ6121312I8.png

g)Lf^  
Q:-T'xk@  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. 586P~C[ic  
Qg4D*r\|@  
环谐振器/ Sagnac效应 .shi?aWm  
GG%b"d-  
构建块 J"`V
A_[  
Rb6BY-/J  
 2个交叉耦合器 ={g)[:(C.  
 4个波导 >mb}~wx`  
 4个光隔离器 UB$}`39@  
 4个波导 @j!,8JQEd  
OptiSPICE 模型 Y%KowgP\  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 =U]9>  
 波导的长度变化可以由电压源控制 roADC?@
r  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 FM{f{2j  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） .5|[gBK  
Sagnac 效应* 3=O [Q:8  
 匝数, N (i~UH04r>s  
 光速, c tOIqX0dWd  
 电介质中的光速,   x[0T$  
 环形谐振器的面积, A `16'qc  
 转速,   \Zj%eW!m  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, E
'08'8y  
G6G Bqp6|  
（来源：讯技光电）