Forbairt agus cur i bhfeidhm modúl fuaraithe teirmileictrigh, modúl TEC, agus fuaraitheoir peltier i réimse na n-optoelectronics

Forbairt agus cur i bhfeidhm modúl fuaraithe teirmileictrigh, modúl TEC, agus fuaraitheoir peltier i réimse na n-optoelectronics

Tá ról fíor-riachtanach ag Fuaraitheoir Teirmileictreach, modúl teirmileictreach, modúl peltier (TEC) i réimse na dtáirgí optúla le buntáistí uathúla. Seo a leanas anailís ar a chur i bhfeidhm leathan i dtáirgí optúla:

I. Príomhréimsí Feidhmchláir agus Meicníocht Ghníomhaíochta

1. Rialú teochta beacht an léasair

• Príomhriachtanais: Tá gach léasar leathsheoltóra (LDS), foinse caidéil léasair snáithíní, agus criostail léasair soladstaide thar a bheith íogair don teocht. Is féidir le hathruithe teochta a bheith ina gcúis le:

• Drift tonnfhaid: Bíonn tionchar aige ar chruinneas tonnfhaid na cumarsáide (amhail i gcórais DWDM) nó ar chobhsaíocht phróiseáil ábhair.

• Luaineacht chumhachta aschuir: Laghdaíonn sé comhsheasmhacht aschuir an chórais.

• Athrú reatha tairsí: Laghdaíonn sé éifeachtúlacht agus méadaíonn sé tomhaltas cumhachta.

• Saolré giorraithe: Luasghéadaíonn teochtaí arda dul in aois gléasanna.

• Modúl TEC, feidhm an mhodúil theirmileictrigh: Trí chóras rialaithe teochta lúb dúnta (braiteoir teochta + rialtóir + modúl TEC, fuaraitheoir TE), déantar teocht oibriúcháin an tslis léasair nó an mhodúil a chobhsú ag an bpointe is fearr (de ghnáth 25°C±0.1°C nó cruinneas níos airde fós), rud a chinntíonn cobhsaíocht tonnfhaid, aschur cumhachta tairiseach, éifeachtúlacht uasta agus saolré sínte. Is é seo an ráthaíocht bhunúsach do réimsí ar nós cumarsáid optúil, próiseáil léasair, agus léasair leighis.

2. Fuarú braiteoirí fóta/braiteoirí infridhearg

• Príomhriachtanais:

• Laghdaigh an sruth dorcha: Bíonn sruthanna dorcha réasúnta mór ag eagair phlána fócasach infridhearg (IRFPA) amhail fótadhíodaí (go háirithe brathadóirí InGaAs a úsáidtear i gcumarsáid gar-infridhearg), fótadhíodaí maidhme sneachta (APD), agus teallúiríd caidmiam mearcair (HgCdTe) ag teocht an tseomra, rud a laghdaíonn an cóimheas comhartha-go-torann (SNR) agus íogaireacht braite go suntasach.

• Cosc ar thorann teirmeach: Is é torann teirmeach an bhraiteora féin an príomhfhachtóir a chuireann teorainn an bhrathadóireachta (amhail comharthaí solais laga agus íomháú fad-achair).

• Modúl fuaraithe teirmileictreach, feidhm an mhodúil Peltier (eilimint peltier): Fuarú an tslis brathadóra nó an pacáiste iomlán go teochtaí faoi bhun an chomhthimpeallacha (amhail -40°C nó fiú níos ísle). Laghdaíonn sé sruth dorcha agus torann teirmeach go suntasach, agus feabhsaíonn sé íogaireacht, ráta braite agus cáilíocht íomháithe an fheiste go suntasach. Tá sé ríthábhachtach go háirithe d’íomháitheoirí teirmeacha infridhearga ardfheidhmíochta, gléasanna fís oíche, speictriméadar, agus brathadóirí aonfhótón cumarsáide chandamach.

3. Rialú teochta ar chórais agus comhpháirteanna optúla beachtais

• Príomhriachtanais: Tá na príomhchodanna ar an ardán optúil (amhail gráiteanna snáithíní Bragg, scagairí, intearfairíméadair, grúpaí lionsaí, braiteoirí CCD/CMOS) íogair do chomhéifeachtaí leathnú teirmeach agus teochta innéacs athraonta. Is féidir le hathruithe teochta athruithe a chur faoi deara i bhfad an chosáin optúil, i ndifríocht fad fócasach, agus i aistriú tonnfhaid i lár an scagaire, rud a fhágann go dtitfidh feidhmíocht an chórais in olcas (amhail íomháú doiléir, cosán optúil míchruinn, agus earráidí tomhais).

• Modúl TEC, modúl fuaraithe teirmileictreach Feidhm:

• Rialú teochta gníomhach: Tá comhpháirteanna optúla tábhachtacha suiteáilte ar foshraith seoltachta teirmeach ard, agus rialaíonn an modúl TEC (fuaraitheoir peltier, gléas peltier), gléas teirmileictreach an teocht go beacht (ag cothabháil teocht tairiseach nó cuar teochta ar leith).

• Homaiginiú teochta: Deireadh a chur leis an difríocht grádáin teochta laistigh den trealamh nó idir comhpháirteanna chun cobhsaíocht theirmeach an chórais a chinntiú.

• Frithghníomhú luaineachtaí comhshaoil: Cúiteamh a dhéanamh as tionchar athruithe teochta comhshaoil ​​seachtracha ar an gcosán optúil beachtais inmheánach. Úsáidtear go forleathan é i speictriméadar ardchruinnis, teileascóip réalteolaíocha, meaisíní fótailitagrafaíochta, micreascóip ardchaighdeáin, córais braite snáithíní optúla, srl.

4. Uasmhéadú feidhmíochta agus síneadh saoil soilse faoi stiúir

• Príomhriachtanais: Gineann soilse ardchumhachta (go háirithe le haghaidh teilgean, soilsiú, agus leigheas UV) teas suntasach le linn oibríochta. Mar thoradh ar mhéadú ar theocht an acomhail, beidh:

• Éifeachtúlacht lonrúil laghdaithe: Laghdaítear an éifeachtúlacht chomhshó leictrea-optúil.

• Aistriú tonnfhaid: Bíonn tionchar aige seo ar chomhsheasmhacht datha (amhail teilgean RGB).

• Laghdú géar ar an saolré: Is í teocht an acomhail an fachtóir is suntasaí a théann i bhfeidhm ar shaolré soilse faoi stiúir (ag leanúint mhúnla Arrhenius).

• Modúil TEC, fuaraitheoirí teirmileictreacha, modúil theirmileictreacha Feidhm: I gcás feidhmchlár LED a bhfuil cumhacht thar a bheith ard nó riachtanais rialaithe teochta dochta acu (amhail foinsí solais teilgean áirithe agus foinsí solais de ghrád eolaíoch), is féidir le modúl teirmileictreach, modúl fuaraithe teirmileictreach, gléas peltier, eilimint peltier cumais fuaraithe gníomhacha níos cumhachtaí agus níos cruinne a sholáthar ná doirteal teasa traidisiúnta, ag coinneáil teocht acomhal an LED laistigh de raon sábháilte agus éifeachtúil, ag cothabháil aschur gile ard, speictream cobhsaí agus saolré thar a bheith fada.

Ii. Míniú Mionsonraithe ar na Buntáistí Dochloíte a bhaineann le modúil TEC, feistí teirmileictreacha (fuaraitheoirí peltier) in Feidhmchláir Optúlaictreonacha

1. Cumas rialaithe teochta beacht: Is féidir leis rialú teochta cobhsaí a bhaint amach le cruinneas ±0.01°C nó níos airde fós, rud a sháraíonn i bhfad modhanna diomailt teasa éighníomhacha nó gníomhacha amhail fuarú aeir agus fuarú leachtach, ag freastal ar riachtanais dhian rialaithe teochta gléasanna optoelectronic.

2. Gan páirteanna gluaisteacha agus gan cuisneán: Oibriú soladstaide, gan cur isteach ó chreathadh comhbhrúiteora ná lucht leanúna, gan aon bhaol sceitheadh ​​cuisneáin, iontaofacht thar a bheith ard, saor ó chothabháil, oiriúnach do thimpeallachtaí speisialta amhail folús agus spás.

3. Freagairt thapa agus in-aisiompaithe: Trí threo an tsrutha a athrú, is féidir an modh fuaraithe/téimh a athrú láithreach, le luas freagartha tapa (i milleasoicindí). Tá sé oiriúnach go háirithe chun déileáil le hualaí teirmeacha neamhbhuana nó le feidhmchláir a éilíonn timthriall teochta beacht (amhail tástáil gléasanna).

4. Mionathrú agus solúbthacht: Struchtúr dlúth (tiús ar leibhéal na milliméadar), dlús ardchumhachta, agus is féidir é a chomhtháthú go solúbtha i bpacáistiú ar leibhéal na sliseanna, ar leibhéal an mhodúil nó ar leibhéal an chórais, ag oiriúnú do dhearadh táirgí optoelectronic éagsúla atá srianta ó thaobh spáis de.

5. Rialú teochta beacht áitiúil: Is féidir leis spotaí te sonracha a fhuarú nó a théamh go beacht gan an córas iomlán a fhuarú, rud a fhágann cóimheas éifeachtúlachta fuinnimh níos airde agus dearadh córais níos simplí.

III. Cásanna Feidhmchláir agus Treochtaí Forbartha

• Modúil optúla: Úsáidtear modúl micrea-TEC (modúl fuaraithe teirmileictreach micrea, léasair DFB/EML fuaraithe modúl fuaraithe teirmileictreach) go coitianta i modúil optúla pluiméireachta 10G/25G/100G/400G agus ar ráta níos airde (SFP+, QSFP-DD, OSFP) chun cáilíocht patrún na súl agus ráta earráide giotán a chinntiú le linn tarchuir fad-achair.

• LiDAR: Éilíonn foinsí solais léasair astaíochta imeallacha nó VCSEL i LiDAR feithicleach agus tionsclaíoch modúil TEC, modúil fuaraithe teirmileictreacha, fuaraitheoirí teirmileictreacha, agus modúil peltier chun cobhsaíocht cuisle agus cruinneas raoin a chinntiú, go háirithe i gcásanna a éilíonn braiteadh fad-achair agus ardtaifigh.

• Íomháitheoir teirmeach infridhearg: Déantar an t-eagar eitleáin fócasach micrea-raidiméadair neamhfhuaraithe (UFPA) ard-deireadh a chobhsú ag an teocht oibriúcháin (de ghnáth ~32°C) trí chéim amháin nó iolracha den mhodúl fuaraithe teirmileictreach TEC, rud a laghdaíonn torann drift teochta; Éilíonn brathadóirí infridhearg cuisnithe meántonnta/fadtonnta (MCT, InSb) fuarú domhain (baintear -196°C amach le cuisneoirí Stirling, ach in iarratais mhiondeathaithe, is féidir modúl teirmileictreach an mhodúil TEC, modúl peltier a úsáid le haghaidh réamhfhuaraithe nó rialú teochta tánaisteach).

• Braiteadh fluaraiseachta bitheolaíoch/speictriméadar Raman: Cuireann fuarú an cheamara CCD/CMOS nó an fheadáin fóta-iolraitheora (PMT) go mór le teorainn bhrath agus cáilíocht íomháithe comharthaí fluaraiseachta/Raman laga.

• Turgnaimh optúla chandamacha: Timpeallacht ísealteochta a sholáthar do bhraiteoirí aonfhótóin (amhail SNSPD nana-shreang fhorsheoltacha, a éilíonn teochtaí thar a bheith ísle, ach is gnách go bhfuaraítear APD Si/InGaAs le Modúl TEC, modúl fuaraithe teirmileictreach, modúl teirmileictreach, fuaraitheoir TE) agus foinsí solais chandamacha áirithe.

• Treocht forbartha: Taighde agus forbairt ar mhodúl fuaraithe teirmileictreach, gléas teirmileictreach, modúl TEC le héifeachtúlacht níos airde (luach ZT méadaithe), costas níos ísle, méid níos lú agus cumas fuaraithe níos láidre; Comhtháthaithe níos dlúithe le teicneolaíochtaí pacáistithe chun cinn (amhail 3D IC, Optaic Chomhphacáistithe); Déanann halgartaim rialaithe teochta cliste éifeachtúlacht fuinnimh a bharrfheabhsú.

Tá modúil fuaraithe teirmileictreacha, fuaraitheoirí teirmileictreacha, modúil teirmileictreacha, eilimintí peltier, agus gléasanna peltier anois ina bpríomhchodanna bainistíochta teirmeacha de tháirgí optoelectronic ardfheidhmíochta nua-aimseartha. Tugann a rialú teochta beacht, a iontaofacht stáit sholadaigh, a fhreagairt thapa, agus a mhéid beag agus a solúbthacht aghaidh go héifeachtach ar dhúshláin thábhachtacha amhail cobhsaíocht tonnfhaid léasair, feabhas a chur ar íogaireacht an bhraiteoir, cosc ​​a chur ar dhríodar teirmeach i gcórais optúla, agus feidhmíocht ardchumhachta LED a chothabháil. De réir mar a fhorbraíonn teicneolaíocht optoelectronic i dtreo feidhmíochta níos airde, méid níos lú agus feidhmchlár níos leithne, leanfaidh TECmodule, fuaraitheoir peltier, modúl peltier de ról dosheachanta a imirt, agus tá a theicneolaíocht féin ag nuáil i gcónaí chun freastal ar riachtanais atá ag éirí níos déine.