کاربرد گسترده خنککنندههای ترموالکتریک در حوزه اپتوالکترونیک
کاربرد اصلی خنککنندههای ترموالکتریک، ماژولهای ترموالکتریک، خنککنندههای پلتیر (TEC) در زمینه الکترونیک نوری
میدان اپتوالکترونیک به دما بسیار حساس است: طول موج، توان، جریان آستانه، نویز، طول عمر، حساسیت تشخیص، همگی با دما به طور چشمگیری تغییر میکنند.
المانهای پلتیر، خنککنندههای پلتیر و ماژولهای TEC با کوچکسازی، دقت، کنترل دمای دو جهته، بدون لرزش و پاسخ سریع، به راهکار استاندارد کنترل دما در سیستمهای اپتوالکترونیکی تبدیل شدهاند.
۱. دستگاههای لیزر: تضمین طول موج و توان پایدار
لیزرهای ارتباطی (DFB/EML/FP)
رانش دما مستقیماً باعث انحراف طول موج میشود و بر کیفیت انتقال ارتباط فیبر نوری تأثیر میگذارد.
ماژولهای خنککننده ترموالکتریک، ماژولهای پلتیر و ماژولهای خنککننده TEC، تراشه لیزر را در دمای ±0.01 تا ±0.1 درجه سانتیگراد تثبیت میکنند و تضمین میکنند که طول موج دچار نوسان نشده و توان پایدار باشد.
این قطعه، جزء کنترل دمای هسته ماژولهای نوری پرسرعت 400G/800G است.
لیزرهای جامد / لیزرهای فیبری
محیط تقویت، منبع پمپ و تشدیدگر همگی به دمای ثابت نیاز دارند.
ماژول TEC، دستگاه پلتیر، المنت پلتیر و خنککننده ترموالکتریک، اثر لنز حرارتی را سرکوب میکنند و کیفیت پرتو نور، توان خروجی و پایداری پالس را تضمین میکنند.
لیزر نشر سطحی با حفره عمودی (VCSEL)
حسگرهای سهبعدی، لیدار و ارتباطات نوری الکترونیکی مصرفی بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند.
TEC، ماژول ترموالکتریک، ماژول خنککننده ترموالکتریک، عنصر پلتیر، پایداری جریان آستانه، طول موج و زاویه واگرایی را در محیطهای با دمای بالا و پایین تضمین میکند.
II. آشکارسازی مادون قرمز و فوتوالکتریک: افزایش حساسیت و نسبت سیگنال به نویز
آشکارسازهای مادون قرمز (InGaAs، MCT، چاههای کوانتومی)
نویز حرارتی دشمن آشکارسازی فوتوالکتریک است.
ماژول خنککننده ترموالکتریک (TEC) میتواند آشکارساز را تا دمای -40 درجه سانتیگراد یا کمتر خنک کند، که به طور قابل توجهی جریان تاریک را کاهش داده و محدوده و حساسیت تشخیص را افزایش میدهد.
این ماده به طور گسترده در موارد زیر استفاده میشود: تصویربرداری حرارتی مادون قرمز امنیتی، دید در شب، سنجش از دور هواشناسی و مشاهدات نجومی.
APD (دیود نوری بهمنی / آشکارساز PIN)
اجزای اصلی گیرندههای ارتباط نوری و گیرندههای رادار لیزری.
TEC، ماژول خنککننده ترموالکتریک، المنت پلتیر، خنککننده پلتیر، ماژول TEC، بهره را تثبیت کرده و نویز را کاهش میدهد و تشخیص مطمئن سیگنالهای نوری ضعیف را تضمین میکند.
III. ارتباطات نوری و مراکز داده: «قلب» ماژولهای نوری پرسرعت
تقریباً همه ماژولهای نوری پرسرعت و با برد متوسط و طولانی باید از TEC، ماژول ترموالکتریک و عنصر پلتیر استفاده کنند:
ماژولهای نوری ستون فقرات 5G/6G
ماژولهای نوری مرکز داده ۱۰۰G/400G/800G
ماژولهای ارتباط نوری منسجم
عملکرد:
دمای کار لیزر را تثبیت کنید
جلوگیری از رانش طول موج
عملکرد قابل اعتماد را در طیف وسیعی از دما (-40 ℃ تا 85 ℃) تضمین کنید
میتوان گفت: بدون ماژول TEC (ماژول ترموالکتریک)، هیچ ارتباط نوری پرسرعت مدرنی وجود نخواهد داشت.
چهارم. لیدار (LiDAR): چشمان رانندگی خودران و رباتها
لیدار خودرویی/صنعتی به شدت به دمای محیط وابسته است:
گرمای شدید در تابستان، سرمای شدید در زمستان
هم ساطعکننده لیزر و هم آشکارساز در انتهای گیرنده نیاز به کنترل دقیق دما دارند.
TEC، دستگاه پلتیر، خنککننده پلتیر، پیادهسازی ماژول پلتیر:
ماژول ترموالکتریک ماژول TEC، ماژول خنککننده ترموالکتریک در امیتر: پایداری توان/طول موج
TEC در گیرنده: کاهش نویز، بهبود دقت اندازهگیری برد
سازگاری با محیطهای دما و ارتعاش گسترده در سطح خودرو
V. ابزارهای نوری و سیستمهای فوتوالکتریک دقیق
طیفسنجها، مونوکروماتورها، حسگرها
توریها، آشکارسازها و مسیرهای نوری برای جلوگیری از رانش حرارتی به دمای ثابت نیاز دارند.
تداخلسنجها، اندازهگیری نوری دقیق
اندازهگیری در سطح نانومتر باید تغییر شکل و تغییرات ضریب شکست ناشی از دما را حذف کند.
پروژکتورها، ماژولهای نوری AR/VR
اتلاف گرما و کنترل دما، روشنایی، رنگ و طول عمر را تضمین میکند و از آسیب دیدن اجزای نوری در اثر گرمای بیش از حد جلوگیری میکند.
ششم. اپتیک فضایی و ماهوارهای: کنترل دمای قابل اعتماد در محیطهای سخت
محمولههای نوری در ماهوارهها و ایستگاههای فضایی:
دوربینهای روی برد، سنجش از دور نوری، ارتباط لیزری بین ماهوارهای
خلاء، نوسانات شدید دما
نمیتوان از کمپرسور استفاده کرد، نمیتوان لرزش داشت
TEC، ماژول ترموالکتریک، ماژول پلتیر تنها راهکار مناسب کنترل دما است:
کاملاً جامد، بدون سایش، طول عمر بالا، مقاوم در برابر اشعه، مقاوم در برابر لرزش.
ارزش اصلی خنککنندههای ترموالکتریک، ماژولهای پلتیر، ماژولهای ترموالکتریک (TEC) در حوزه اپتوالکترونیک در دستیابی به کنترل دمای ثابت با دقت بالا، پاسخ سریع، دو جهته و بدون لرزش در حجم بسیار کوچک نهفته است. این امر اساساً مشکلات کلیدی مانند رانش طول موج لیزر، نویز بالای آشکارساز، رانش دمای سیستمهای نوری و بیثباتی در محیطهای با دمای گسترده را حل میکند.
این ماده به یک جزء اصلی و ضروری در زمینههای پیشرفته مانند ارتباطات نوری، لیزرها، تشخیص مادون قرمز، رادار لیزری، اپتیک دقیق و الکترونیک نوری هوافضا تبدیل شده است.
زمان ارسال: ۲۴ فوریه ۲۰۲۶
