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《集成光学陀螺中谐振腔谱宽的研究new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第20卷第9期传感技术学报Vol.20No.92007年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep.2007InvestigationontheEffectofRingLengthtotheSpectralLinewidth3ofaPassiveRingResonator1,21313WANGMa2hua,ZHANGTong,CUIYi2ping1.AdvancedPhotonicsCenter,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.DepartmentofElectronicsandInformation
2、,HuaiyinInstituteofTechnology,HuaianHuaiyin223001,ChinaAbstract:TheSpectral2LinewidthofPassiveRingResonator(PRR),whichisthefunctionofringlengthandtotallossofPRR,isobtainedbasedonthetheoryofmulti2beaminterferenceandcouplingmodes.ThentheeffectofringlengthontheSpectral2Linewidthwasanalyzedbytwodiffer
3、entmethods.Finally,theresultthatthereisaoptimumlengthofPRRwhentotallosschangingwiththeringlengthwasdrawn.Keywords:integratedoptics;passiveringresonator;spectral2linewidth;optimumlengthEEACC:7630;41403集成光学陀螺中谐振腔谱宽的研究1,2113王马华,张彤,崔一平(1.东南大学先进光子学中心,南京210096;2.淮阴工学院电信系,淮安223001)摘要:无源环形谐振腔是集成光学陀螺的核心敏感器
4、件,环形谐振腔光强传递函数的谱宽,不仅是表征谐振特性的重要指标,更是陀螺灵敏度的重要决定因素之一.根据多光束干涉与耦合模理论,对比研究了集成光学陀螺中波导环形腔内光传输损耗与腔长无关、相关两种情形下,腔长对谱宽的影响,分析得出了在单位长度波导传输损耗确定后,存在使谐振腔具有最窄谱宽的最佳腔长.这一结果,为较高传输损耗波导组成的集成光学陀螺结构设计与灵敏度优化,具有一定的启发作用.关键词:集成光学;无源环形腔;谱宽;最佳腔长中图分类号:V241.5文献标识码:A文章编号:100421699(2007)0922057203无源环形谐振腔(PassiveRingResonator,增加并非总是有
5、利于压缩谱宽.此时,腔长选择适当PRR)是采用谐振式结构的集成光学陀螺(Integrat2与否,最终将通过谱宽,影响陀螺灵敏度;同时,为满edOpticGyro,IOG)中核心敏感器件,PRR光强传足卫星调姿、战术导弹控制等特殊应用场合,需要通[122]递函数的谱宽对陀螺灵敏度有决定性的影响.过控制腔长来限制陀螺的体积与重量.因此,在对腔[3]Zhang、Urghart和Ohtsuka等人分别用等效模长对谱宽关系分析基础上,适当选择IOG中PRR型、变换矩阵和耦合模理论等方法,对影响谱宽的因腔长,在理论与实践上都具有一定的意义.素进行研究.这些研究主要关注于腔内损耗构成对本文以反射式PRR
6、为研究对象,类比法布里2谱宽的影响,但对腔长作用的分析较少涉及.Yang珀罗腔的分析,在多光束干涉物理模型得出的谱宽[4]一般表达式基础上,对比与腔长无关情形,分析了腔等人虽然利用部分干涉光理论,分析得出了增加腔长,有利于压缩谱宽的结论,但是,其研究前提限长与腔内总损耗相关情形下谱宽的变化.所得结果,制在腔内总传输损耗与腔长无关.在实际应用中,除对使用高损耗波导等介质设计的集成光学陀螺系统真空或光纤等低损耗介质外,特别是对通过在平面具有一定的指导意义.波导上,蚀刻出相关电、光器件组成的集成光学陀螺1光强传递函数与谱宽中,组成PRR的波导具有较高的单位长度传输损耗,光信号在腔内总传输损耗与腔
7、长密切相关,腔长对图1所示的PRR,以光场基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET20520465)和纵向项目资助(6906005001)收稿日期:2007202206修改日期:20072042132058传感技术学报2007年E1=E0exp(-i[2πft+<(t)])(1)dΓcCαR(4+αRLQ+2Q)=×-(8)来激励.其中,E0为常数,表示电场振幅;f是光源输dL2πn4LQ4L2Q出中心频率;<(
