[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 %+8  
>4'21,q
 

图片:1-1PQ6120032396.png

c~oe,9  
=g2\CIlVU6  
相位调制器 Fe4esg-B<  
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相位调制 AIfk"2  
□ 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 6QptKXu7  
□ 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 B}5XRgq  
□ 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 *2:Yf7rvI+  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 =+Tsknq  
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图片:1-1PQ612014K45.png

K!b>TICa:  
!L$oAqW  
线性相位增加 9jjL9f_3  
0C7"3l  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 mg/]4)SF  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 _^3@PM>  
 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 {q2<KRU2+#  
 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 Sl~C0eO  
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图片:1-1PQ6120230251.png

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OptiSPICE环谐振器模型 nTQ (JDf  
,,2_/u\"/i  
环谐振器参数 oG
9SO^v_  
 环周长, L = 3.14 m ?/L1tX)  
 波导的折射率, n = 1.5 dK7 ^  
 传播损失, a = 1 Xa6qvg7/  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 dW6Q)Rfi  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 '|+=B u  
基本方程* ,|>nF;.Y  
3~8AcX@  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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图片:1-1PQ6121224561.png

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图片:1-1PQ6121312I8.png

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{)GQV`y  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. m R"9&wq  
3pzOt&T|w  
环谐振器/ Sagnac效应 ?##y`.+O  
OQ 0b$qw  
构建块 4>d[qr*<  

T)*l' g'  
 2个交叉耦合器 34^Q5B~^J  
 4个波导 !DCVoc]pV  
 4个光隔离器 ;vZ*,q6  
 4个波导 Zr~"\llk  
OptiSPICE 模型 \>_eEZ5  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 R7y
-#?  
 波导的长度变化可以由电压源控制 e1Dj0s?i~K  
 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 1gO//fdI  
 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） l %]<-  
Sagnac 效应* jh-kCF  
 匝数, N )Ep@$Gv|S  
 光速, c ` C/fF_YA  
 电介质中的光速,   )E_!rR  
 环形谐振器的面积, A qrOB_Nz  
 转速,   I-j(e)P(o_  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, 1j8/4:  
~p0e=u  
（来源：讯技光电）