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xunjigd

2018-09-03 13:39

OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（1）

光纤陀螺仪构建模块

[attachment=86235]

相位调制器

相位调制
□ 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
□ 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
□ 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
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率

[attachment=86236]

线性相位增加

 模拟结果显示了相位线性增加的影响
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率
 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
 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

[attachment=86237]

OptiSPICE环谐振器模型

环谐振器参数
 环周长, L = 3.14 m
 波导的折射率, n = 1.5
 传播损失, a = 1
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1
基本方程*

[attachment=86238]

[attachment=86239]

[attachment=86240]

*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73.

环谐振器/ Sagnac效应

构建块

 2个交叉耦合器
 4个波导
 4个光隔离器
 4个波导
OptiSPICE 模型
 使用单层结构来设置多层滤波器模型
 波导的长度变化可以由电压源控制
 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
 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）
Sagnac 效应*
 匝数, N
 光速, c
 电介质中的光速,
 环形谐振器的面积, A
 转速,
 从CW和CCW信号看到的距离变化,

（来源：讯技光电）

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