[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 )bl^:C  
:?f^D,w_B  

图片:1-1PQ6120032396.png

cs0rz= ZdH  
ak$D1#hY  
相位调制器 ` 3h,Cy^  
RLR\*dL1  
相位调制 MD>xRs   
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 KU 98"b5  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 ?eOw8Rom  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 @:K={AIa  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 6h{>U*N"&d  
2g$;ZBHO|8  

图片:1-1PQ612014K45.png

IyoitIbLl  
Z:.*fs5  
线性相位增加 2*TPW  
P`OZoI$bV  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 d~z%kl 5:  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 ^\7GF
pc  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 bEli!N$
  
 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 21 N!?DR  
L-VisZ-FK  

图片:1-1PQ6120230251.png

)W |_f  
#y*p7~|@  
OptiSPICE环谐振器模型 tqzr+  
@f`s%o  
环谐振器参数  [1g  
 环周长, L = 3.14 m uL |O<  
 波导的折射率, n = 1.5 ASULg{  
 传播损失, a = 1 sPRo=LB  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 j71RlS73  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 n |Q'>  
基本方程* g [c^7  
>8%O;3-m#  

图片:1-1PQ61212124Y.png

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B;  

图片:1-1PQ6121224561.png

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2!?=I'uMA  

图片:1-1PQ6121312I8.png

/5m~t.Z9M  
"Zu>cbE  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. tb;u%{S  
1-}M5]Y  
环谐振器/ Sagnac效应 O
7z5,-  
g<^-[w4/  
构建块 r
nRWL4  

pP^5y{  
 2个交叉耦合器 SY$%)(c8kL  
 4个波导 U?A3>
 
 4个光隔离器 ]. 0;;v6)  
 4个波导 :ioD*k  
OptiSPICE 模型 <F?UdMT4y  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 epG!V#I  
 波导的长度变化可以由电压源控制 `qhZZ{s)1U  
 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 Pa-{bhllu)  
 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） S3gd'Bahq  
Sagnac 效应* 2-beq<I  
 匝数, N KEo?Cy?%ff  
 光速, c t(Gg 1  
 电介质中的光速,   %H3 M0J2L  
 环形谐振器的面积, A 2>/}-a  
 转速,   XvIY=~  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, qL~|bfN  
7uq^TO>9f  
（来源：讯技光电）