耦合谐振腔诱导透明用于旋转角速度测量分析

论文摘要

相对于利用量子效应实现电磁诱导透明(EIT),利用微环谐振器实现耦合谐振腔诱导透明(CRIT)具有全固态,易于制造和利用等优点。近几年国际上开展了利用耦合谐振腔诱导透明提高光学陀螺的测量精度,实现微小光波导陀螺的探索工作。本文用传输矩阵法对一种双微环并联结构中产生的CRIT现象进行了分析,计算分析了结构中各个参数对其传输特性的影响,总结得出了该结构实现耦合谐振腔诱导透明的条件,分析了其中的慢光效应。在此基础上,本文分析了耦合腔诱导透明现象用于提高光学陀螺精度的原理,改进设计出了一种可用作光学陀螺敏感机构的双微环谐振腔结构,推导得出了该结构在旋转时的传输矩阵,对该结构中的Sagnac相移进行了计算,分析表明这种能够产生CRIT现象的并联双环结构可以提高测量旋转角速度的精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 微环谐振器及耦合谐振腔诱导透明现象简介
• 1.1.1 微环谐振器
• 1.1.2 耦合谐振腔诱导透明现象简介
• 1.2 耦合谐振腔诱导透明以及其在旋转测量上应用的发展现状
• 1.2.1 耦合谐振腔诱导透明的发展现状
• 1.2.2 耦合谐振腔诱导透明在旋转测量上应用的发展现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 慢光效应对绝对旋转传感的影响
• 2.1 绝对旋转传感与群速度色散的关系
• 2.2 慢光效应对Sagnac相移的影响
• 第三章 并联双环谐振器的特性分析
• 3.1 并联双环结构中耦合谐振腔诱导透明的基本原理
• 3.2 并联双环结构的传输矩阵及输出特性
• 3.2.1 单环谐振器的传输矩阵
• 3.2.2 并联双环结构的输入输出关系
• 3.2.3 双微环并联结构的传输特性
• 3.3 并联双环结构的参数对其传输特性的影响
• 3.3.1 两环半径差对耦合谐振腔诱导透明的影响
• 3.3.2 耦合系数对耦合谐振腔诱导透明的影响
• 3.3.3 环间距对耦合谐振腔诱导透明的影响
• 3.3.4 并联双环结构中耦合谐振腔诱导透明的实现条件分析
• 3.4 并联双环结构中的慢光效应
• 3.4.1 并联双环中发生耦合谐振腔诱导透明时的相位变化情况
• 3.4.2 并联双环结构的慢光效应
• 3.4.3 各参数对双环并联结构群延迟的影响
• 第四章 并联双环结构应用于旋转角速度测量分析
• 4.1 适用于陀螺的器件结构设计及其传输矩阵推导
• 4.2 并联双环结构对Sagnac相移的增强
• 4.3 并联双微环结构尺寸对Sagnac相移的影响
• 4.4 并联双环结构在旋转测量应用中的分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献