ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் குளிரூட்டும் தொகுதி, TEC தொகுதி, பெல்டியர் குளிரூட்டி ஆகியவற்றின் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாடு.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலர், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் மாட்யூல், பெல்டியர் மாட்யூல் (TEC) அதன் தனித்துவமான நன்மைகளுடன் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகள் துறையில் இன்றியமையாத பங்கை வகிக்கிறது. ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளில் அதன் பரந்த பயன்பாட்டின் பகுப்பாய்வு பின்வருமாறு:
I. முக்கிய பயன்பாட்டு புலங்கள் மற்றும் செயல்பாட்டின் வழிமுறை
1. லேசரின் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு
• முக்கிய தேவைகள்: அனைத்து குறைக்கடத்தி லேசர்கள் (LDS), ஃபைபர் லேசர் பம்ப் மூலங்கள் மற்றும் திட-நிலை லேசர் படிகங்கள் வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. வெப்பநிலை மாற்றங்கள் இதற்கு வழிவகுக்கும்:
• அலைநீள சறுக்கல்: தகவல்தொடர்புகளின் அலைநீள துல்லியத்தை (DWDM அமைப்புகள் போன்றவை) அல்லது பொருள் செயலாக்கத்தின் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கிறது.
• வெளியீட்டு சக்தி ஏற்ற இறக்கம்: கணினி வெளியீட்டின் நிலைத்தன்மையைக் குறைக்கிறது.
• தொடக்க மின்னோட்ட மாறுபாடு: செயல்திறனைக் குறைத்து மின் நுகர்வை அதிகரிக்கிறது.
• குறைக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம்: அதிக வெப்பநிலை சாதனங்களின் வயதாவதை துரிதப்படுத்துகிறது.
• TEC தொகுதி, வெப்ப மின் தொகுதி செயல்பாடு: ஒரு மூடிய-லூப் வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு (வெப்பநிலை சென்சார் + கட்டுப்படுத்தி +TEC தொகுதி, TE குளிர்விப்பான்) மூலம், லேசர் சிப் அல்லது தொகுதியின் இயக்க வெப்பநிலை உகந்த புள்ளியில் (பொதுவாக 25°C±0.1°C அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துல்லியம்) நிலைப்படுத்தப்படுகிறது, இது அலைநீள நிலைத்தன்மை, நிலையான சக்தி வெளியீடு, அதிகபட்ச செயல்திறன் மற்றும் நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை உறுதி செய்கிறது. இது ஆப்டிகல் தொடர்பு, லேசர் செயலாக்கம் மற்றும் மருத்துவ லேசர்கள் போன்ற துறைகளுக்கான அடிப்படை உத்தரவாதமாகும்.
2. ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்கள்/அகச்சிவப்பு கண்டுபிடிப்பாளர்களின் குளிர்விப்பு
• முக்கிய தேவைகள்:
• இருண்ட மின்னோட்டத்தைக் குறைத்தல்: ஃபோட்டோடியோட்கள் (குறிப்பாக அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு தகவல்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் InGaAs டிடெக்டர்கள்), பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடியோட்கள் (APD) மற்றும் பாதரச காட்மியம் டெல்லுரைடு (HgCdTe) போன்ற அகச்சிவப்பு குவியத் தள வரிசைகள் (IRFPA) அறை வெப்பநிலையில் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய இருண்ட மின்னோட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் (SNR) மற்றும் கண்டறிதல் உணர்திறனைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
• வெப்ப இரைச்சலை அடக்குதல்: கண்டறிதல் வரம்பைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணியாகக் கண்டறியும் கருவியின் வெப்ப இரைச்சல் உள்ளது (பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகள் மற்றும் நீண்ட தூர இமேஜிங் போன்றவை).
• வெப்ப மின் குளிர்விப்பு தொகுதி, பெல்டியர் தொகுதி (பெல்டியர் உறுப்பு) செயல்பாடு: டிடெக்டர் சிப் அல்லது முழு தொகுப்பையும் துணை-சூழல் வெப்பநிலைக்கு (-40°C அல்லது அதற்கும் குறைவானது) குளிர்விக்கவும். இருண்ட மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்ப இரைச்சலைக் கணிசமாகக் குறைக்கவும், மேலும் சாதனத்தின் உணர்திறன், கண்டறிதல் விகிதம் மற்றும் இமேஜிங் தரத்தை கணிசமாக மேம்படுத்தவும். உயர் செயல்திறன் கொண்ட அகச்சிவப்பு வெப்ப இமேஜர்கள், இரவு பார்வை சாதனங்கள், ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மற்றும் குவாண்டம் தொடர்பு ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர்களுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.
3. துல்லியமான ஒளியியல் அமைப்புகள் மற்றும் கூறுகளின் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு
• முக்கிய தேவைகள்: ஆப்டிகல் தளத்தில் உள்ள முக்கிய கூறுகள் (ஃபைபர் பிராக் கிராட்டிங்ஸ், ஃபில்டர்கள், இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள், லென்ஸ் குழுக்கள், CCD/CMOS சென்சார்கள் போன்றவை) வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு வெப்பநிலை குணகங்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை. வெப்பநிலை மாற்றங்கள் ஆப்டிகல் பாதை நீளம், குவிய நீள சறுக்கல் மற்றும் வடிகட்டியின் மையத்தில் அலைநீள மாற்றத்தில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது கணினி செயல்திறன் மோசமடைய வழிவகுக்கும் (மங்கலான இமேஜிங், துல்லியமற்ற ஆப்டிகல் பாதை மற்றும் அளவீட்டு பிழைகள் போன்றவை).
• TEC தொகுதி, வெப்ப மின் குளிர்விப்பு தொகுதி செயல்பாடு:
• செயலில் உள்ள வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு: முக்கிய ஒளியியல் கூறுகள் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட அடி மூலக்கூறில் நிறுவப்பட்டுள்ளன, மேலும் TEC தொகுதி (பெல்டியர் குளிரூட்டி, பெல்டியர் சாதனம்), வெப்ப மின் சாதனம் வெப்பநிலையை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துகிறது (நிலையான வெப்பநிலை அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வளைவைப் பராமரித்தல்).
• வெப்பநிலை ஒருமைப்பாடு: அமைப்பின் வெப்ப நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக, உபகரணங்களுக்குள் அல்லது கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் சாய்வை நீக்குதல்.
• சுற்றுச்சூழல் ஏற்ற இறக்கங்களை எதிர்கொள்வது: உள் துல்லிய ஒளியியல் பாதையில் வெளிப்புற சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை மாற்றங்களின் தாக்கத்தை ஈடுசெய்யவும். இது உயர் துல்லிய நிறமாலைகள், வானியல் தொலைநோக்கிகள், ஒளிக்கதிர் வரைவி இயந்திரங்கள், உயர்நிலை நுண்ணோக்கிகள், ஒளியியல் இழை உணர்திறன் அமைப்புகள் போன்றவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. செயல்திறன் மேம்படுத்தல் மற்றும் லெட்களின் ஆயுட்கால நீட்டிப்பு
• முக்கிய தேவைகள்: உயர்-சக்தி LED கள் (குறிப்பாக ப்ரொஜெக்ஷன், லைட்டிங் மற்றும் UV குணப்படுத்துதலுக்கு) செயல்பாட்டின் போது குறிப்பிடத்தக்க வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. சந்திப்பு வெப்பநிலையில் அதிகரிப்பு இதற்கு வழிவகுக்கும்:
• ஒளிரும் திறன் குறைதல்: மின்-ஒளியியல் மாற்ற திறன் குறைகிறது.
• அலைநீள மாற்றம்: வண்ண நிலைத்தன்மையை பாதிக்கிறது (RGB ப்ரொஜெக்ஷன் போன்றவை).
• ஆயுட்காலத்தில் கூர்மையான குறைப்பு: சந்திப்பு வெப்பநிலை எல்.ஈ.டிகளின் ஆயுட்காலத்தைப் பாதிக்கும் மிக முக்கியமான காரணியாகும் (அர்ஹீனியஸ் மாதிரியைப் பின்பற்றுகிறது).
• TEC தொகுதிகள், வெப்ப மின் குளிர்விப்பான்கள், வெப்ப மின் தொகுதிகள் செயல்பாடு: மிக அதிக சக்தி அல்லது கடுமையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு தேவைகள் (சில ப்ரொஜெக்ஷன் ஒளி மூலங்கள் மற்றும் அறிவியல் தர ஒளி மூலங்கள் போன்றவை) கொண்ட LED பயன்பாடுகளுக்கு, வெப்ப மின் தொகுதி, வெப்ப மின் குளிர்விப்பு தொகுதி, பெல்டியர் சாதனம், பெல்டியர் உறுப்பு ஆகியவை பாரம்பரிய வெப்ப மூழ்கிகளை விட அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் துல்லியமான செயலில் உள்ள குளிரூட்டும் திறன்களை வழங்க முடியும், LED சந்திப்பு வெப்பநிலையை பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான வரம்பிற்குள் வைத்திருக்கும், அதிக பிரகாச வெளியீடு, நிலையான நிறமாலை மற்றும் மிக நீண்ட ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை பராமரிக்கும்.
Ii. ஆப்டோ மின்னணு பயன்பாடுகளில் TEC தொகுதிகள், வெப்ப மின் தொகுதிகள், வெப்ப மின் சாதனங்கள் (பெல்டியர் குளிரூட்டிகள்) ஆகியவற்றின் ஈடுசெய்ய முடியாத நன்மைகள் பற்றிய விரிவான விளக்கம்.
1. துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு திறன்: இது ±0.01°C அல்லது அதற்கும் அதிகமான துல்லியத்துடன் நிலையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டை அடைய முடியும், காற்று குளிர்வித்தல் மற்றும் திரவ குளிர்வித்தல் போன்ற செயலற்ற அல்லது செயலில் உள்ள வெப்பச் சிதறல் முறைகளை விட மிக அதிகமாக, ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் கடுமையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.
2. நகரும் பாகங்கள் இல்லை மற்றும் குளிர்பதனப் பொருள் இல்லை: திட-நிலை செயல்பாடு, அமுக்கி அல்லது விசிறி அதிர்வு குறுக்கீடு இல்லை, குளிர்பதனப் பொருள் கசிவு ஆபத்து இல்லை, மிக அதிக நம்பகத்தன்மை, பராமரிப்பு இல்லாதது, வெற்றிடம் மற்றும் இடம் போன்ற சிறப்பு சூழல்களுக்கு ஏற்றது.
3. வேகமான பதில் மற்றும் மீள்தன்மை: மின்னோட்ட திசையை மாற்றுவதன் மூலம், குளிரூட்டும்/வெப்பமூட்டும் பயன்முறையை உடனடியாக மாற்றலாம், வேகமான பதில் வேகத்துடன் (மில்லி விநாடிகளில்). இது நிலையற்ற வெப்ப சுமைகள் அல்லது துல்லியமான வெப்பநிலை சுழற்சி தேவைப்படும் பயன்பாடுகளைக் கையாள்வதற்கு (சாதன சோதனை போன்றவை) குறிப்பாக பொருத்தமானது.
4. மினியேட்டரைசேஷன் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை: கச்சிதமான அமைப்பு (மில்லிமீட்டர்-நிலை தடிமன்), அதிக சக்தி அடர்த்தி, மற்றும் பல்வேறு இட-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் வடிவமைப்பிற்கு ஏற்ப, சிப்-நிலை, தொகுதி-நிலை அல்லது அமைப்பு-நிலை பேக்கேஜிங்கில் நெகிழ்வாக ஒருங்கிணைக்கப்படலாம்.
5. உள்ளூர் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு: இது முழு அமைப்பையும் குளிர்விக்காமல் குறிப்பிட்ட ஹாட்ஸ்பாட்களைத் துல்லியமாக குளிர்விக்கவோ அல்லது வெப்பப்படுத்தவோ முடியும், இதன் விளைவாக அதிக ஆற்றல் திறன் விகிதம் மற்றும் மிகவும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கணினி வடிவமைப்பு கிடைக்கும்.
III. பயன்பாட்டு வழக்குகள் மற்றும் மேம்பாட்டு போக்குகள்
• ஆப்டிகல் தொகுதிகள்: நீண்ட தூர பரிமாற்றத்தின் போது கண் வடிவ தரம் மற்றும் பிட் பிழை விகிதத்தை உறுதி செய்வதற்காக மைக்ரோ TEC தொகுதி (மைக்ரோ தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலிங் தொகுதி, தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலிங் தொகுதி கூலிங் DFB/EML லேசர்கள் பொதுவாக 10G/25G/100G/400G மற்றும் அதிக விகித ப்ளூபிள் ஆப்டிகல் தொகுதிகளில் (SFP+, QSFP-DD, OSFP) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• LiDAR: வாகன மற்றும் தொழில்துறை LiDAR இல் விளிம்பு-உமிழும் அல்லது VCSEL லேசர் ஒளி மூலங்களுக்கு, துடிப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் வரம்பு துல்லியத்தை உறுதி செய்ய TEC தொகுதிகள் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலிங் தொகுதிகள், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலர்கள், பெல்டியர் தொகுதிகள் தேவைப்படுகின்றன, குறிப்பாக நீண்ட தூரம் மற்றும் உயர்-தெளிவுத்திறன் கண்டறிதல் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில்.
• அகச்சிவப்பு வெப்ப இமேஜர்: உயர்நிலை குளிரூட்டப்படாத மைக்ரோ-ரேடியோமீட்டர் குவியத் தள வரிசை (UFPA) ஒற்றை அல்லது பல TEC தொகுதி வெப்ப மின் குளிர்விப்பு தொகுதி நிலைகள் மூலம் இயக்க வெப்பநிலையில் (பொதுவாக ~32°C) நிலைப்படுத்தப்படுகிறது, வெப்பநிலை சறுக்கல் சத்தத்தைக் குறைக்கிறது; குளிரூட்டப்பட்ட நடுத்தர-அலை/நீண்ட-அலை அகச்சிவப்பு கண்டறிதல்கள் (MCT, InSb) ஆழமான குளிரூட்டலைக் கோருகின்றன (-196°C ஸ்டிர்லிங் குளிர்சாதன பெட்டிகளால் அடையப்படுகிறது, ஆனால் மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட பயன்பாடுகளில், TEC தொகுதி வெப்ப மின் தொகுதி, பெல்டியர் தொகுதியை முன்-குளிரூட்டும் அல்லது இரண்டாம் நிலை வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டிற்குப் பயன்படுத்தலாம்).
• உயிரியல் ஒளிர்வு கண்டறிதல்/ராமன் நிறமாலை: CCD/CMOS கேமரா அல்லது ஒளிப்பெருக்கிக் குழாயை (PMT) குளிர்விப்பது பலவீனமான ஒளிர்வு/ராமன் சமிக்ஞைகளின் கண்டறிதல் வரம்பு மற்றும் இமேஜிங் தரத்தை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.
• குவாண்டம் ஒளியியல் பரிசோதனைகள்: ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிபவர்களுக்கு (மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை தேவைப்படும் மீக்கடத்து நானோவயர் SNSPD போன்றவை, ஆனால் Si/InGaAs APD பொதுவாக TEC தொகுதி, வெப்ப மின் குளிர்விப்பு தொகுதி, வெப்ப மின் தொகுதி, TE குளிர்விப்பான் ஆகியவற்றால் குளிர்விக்கப்படுகிறது) மற்றும் சில குவாண்டம் ஒளி மூலங்களுக்கு குறைந்த வெப்பநிலை சூழலை வழங்குதல்.
• வளர்ச்சி போக்கு: வெப்ப மின் குளிர்விக்கும் தொகுதி, வெப்ப மின் சாதனம், அதிக செயல்திறன் (அதிகரித்த ZT மதிப்பு), குறைந்த செலவு, சிறிய அளவு மற்றும் வலுவான குளிர்விக்கும் திறன் கொண்ட TEC தொகுதி ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு; மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்களுடன் (3D IC, கோ-பேக்கேஜ் செய்யப்பட்ட ஒளியியல் போன்றவை) மிகவும் நெருக்கமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது; நுண்ணறிவு வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் குளிரூட்டும் தொகுதிகள், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் குளிரூட்டிகள், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் தொகுதிகள், பெல்டியர் கூறுகள், பெல்டியர் சாதனங்கள் ஆகியவை நவீன உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் முக்கிய வெப்ப மேலாண்மை கூறுகளாக மாறிவிட்டன. அதன் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு, திட-நிலை நம்பகத்தன்மை, விரைவான பதில் மற்றும் சிறிய அளவு மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை ஆகியவை லேசர் அலைநீளங்களின் நிலைத்தன்மை, கண்டறிதல் உணர்திறனை மேம்படுத்துதல், ஆப்டிகல் அமைப்புகளில் வெப்ப சறுக்கலை அடக்குதல் மற்றும் உயர்-சக்தி LED செயல்திறனைப் பராமரித்தல் போன்ற முக்கிய சவால்களை திறம்பட நிவர்த்தி செய்கின்றன. ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக் தொழில்நுட்பம் அதிக செயல்திறன், சிறிய அளவு மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டை நோக்கி உருவாகும்போது, TECmodule,peltier cooler,peltier தொகுதி தொடர்ந்து ஈடுசெய்ய முடியாத பங்கை வகிக்கும், மேலும் அதன் தொழில்நுட்பமும் தொடர்ந்து அதிகரித்து வரும் கோரிக்கை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய புதுமைகளை உருவாக்கி வருகிறது.
இடுகை நேரம்: ஜூன்-03-2025
