துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு, இரைச்சலின்மை, அதிர்வின்மை மற்றும் கச்சிதமான கட்டமைப்பு போன்ற அதன் தனித்துவமான நன்மைகளால், TEC மாட்யூல், பெல்டியர் எலிமென்ட், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலிங் மாட்யூல், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கூலர் ஆகியவை ஒளியியல் மின்னணுப் பொருட்களின் வெப்ப மேலாண்மைத் துறையில் ஒரு முக்கிய தொழில்நுட்பமாக உருவெடுத்துள்ளன. பல்வேறு ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களில் இதன் பரந்த பயன்பாடு, அமைப்பின் செயல்திறன், நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுட்காலத்துடன் நேரடியாகத் தொடர்புடையது. இதன் முக்கிய பயன்பாட்டுச் சூழல்கள், தொழில்நுட்ப நன்மைகள் மற்றும் வளர்ச்சிப் போக்குகள் குறித்த ஒரு ஆழமான பகுப்பாய்வு பின்வருமாறு:
1. முக்கிய பயன்பாட்டுச் சூழல்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப மதிப்பு
உயர் சக்தி லேசர்கள் (திட நிலை/குறைக்கடத்தி லேசர்கள்)
• சிக்கலின் பின்னணி: லேசர் டையோடின் அலைநீளம் மற்றும் தொடக்க மின்னோட்டம் ஆகியவை வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை (வழக்கமான வெப்பநிலை சறுக்கல் குணகம்: 0.3nm/℃).
• TEC தொகுதிகள், வெப்பமின்னியல் தொகுதிகள், பெல்டியர் கூறுகள் ஆகியவற்றின் செயல்பாடு:
அலைநீள விலகலால் (DWDM தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் உள்ளது போல) ஏற்படும் நிறமாலைத் துல்லியமின்மையைத் தடுக்க, சிப்பின் வெப்பநிலையை ±0.1℃ வரம்பிற்குள் நிலைப்படுத்தவும்.
வெப்ப லென்சிங் விளைவைக் கட்டுப்படுத்தி, கற்றையின் தரத்தைப் பராமரிக்கவும் (M² காரணி உகப்பாக்கம்).
• நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம்: வெப்பநிலையில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு 10°C குறைப்பிற்கும், செயலிழப்பு ஏற்படும் அபாயம் 50% குறைகிறது (அர்ஹீனியஸ் மாதிரி).
• பொதுவான பயன்பாட்டுச் சூழல்கள்: ஃபைபர் லேசர் பம்ப் மூலங்கள், மருத்துவ லேசர் உபகரணங்கள், தொழில்துறை வெட்டும் லேசர் தலைகள்.
2. அகச்சிவப்பு உணரி (குளிரூட்டப்பட்ட வகை/குளிரூட்டப்படாத வகை)
• சிக்கலின் பின்னணி: வெப்ப இரைச்சல் (இருள் மின்னோட்டம்) வெப்பநிலையுடன் அதிவேகமாக அதிகரித்து, கண்டறிதல் வீதத்தை (D*) கட்டுப்படுத்துகிறது.
• வெப்பமின் குளிர்விப்புத் தொகுதி, பெல்டியர் தொகுதி, பெல்டியர் உறுப்பு, பெல்டியர் சாதனம் ஆகியவற்றின் செயல்பாடு:
• மிதமான மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை குளிர்பதனம் (-40°C முதல் 0°C வரை): குளிர்விக்கப்படாத மைக்ரோரேடியோமெட்ரிக் கலோரிமீட்டர்களின் NETD-ஐ (இரைச்சலுக்கு இணையான வெப்பநிலை வேறுபாடு) 20% ஆகக் குறைக்கவும்.
3. ஒருங்கிணைந்த புத்தாக்கம்
• மைக்ரோசேனல் உட்பொதிக்கப்பட்ட TEC மாட்யூல், பெல்டியர் மாட்யூல், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் மாட்யூல், பெல்டியர் சாதனம், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் குளிரூட்டும் மாட்யூல் (வெப்பச் சிதறல் திறன் 3 மடங்கு மேம்படுத்தப்பட்டது), நெகிழ்வுப் படல TEC (வளைந்த திரைச் சாதன லேமினேஷன்).
4. அறிவார்ந்த கட்டுப்பாட்டு நெறிமுறை
ஆழ் கற்றலை (LSTM நெட்வொர்க்) அடிப்படையாகக் கொண்ட வெப்பநிலை முன்கணிப்பு மாதிரி, வெப்பக் கோளாறுகளை முன்கூட்டியே ஈடுசெய்கிறது.
எதிர்கால பயன்பாட்டு விரிவாக்கம்
• குவாண்டம் ஒளியியல்: மீக்கடத்தும் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவான்களுக்கான (SNSPDS) 4K-நிலை முன்குளிரூட்டல்.
• மெட்டாவர்ஸ் காட்சி: மைக்ரோ-எல்இடி ஏஆர் கண்ணாடிகளின் (சக்தி அடர்த்தி >100W/cm²) உள்ளூர் வெப்பப் புள்ளிகளை அடக்குதல்.
• உயிரிஒளியியல்: உயிரணு வளர்ப்புப் பகுதியில் உயிருள்ள திசுக்களின் பிம்பமாக்கலுக்காக நிலையான வெப்பநிலையைப் பராமரித்தல் (37±0.1°C).
ஒளிமின்னணுவியல் துறையில் வெப்பமின்னியல் தொகுதிகள், பெல்டியர் தொகுதிகள், பெல்டியர் கூறுகள், வெப்பமின்னியல் குளிர்விப்புத் தொகுதிகள், பெல்டியர் சாதனங்கள் ஆகியவற்றின் பங்கு, துணைக்கூறுகளிலிருந்து செயல்திறனால் தீர்மானிக்கப்படும் மையக் கூறுகளாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்திப் பொருட்கள், பல்லிணைப்பு குவாண்டம் கிணற்று அமைப்புகள் (சூப்பர்லேட்டிஸ் Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ போன்றவை), மற்றும் அமைப்பு-நிலை வெப்ப மேலாண்மை கூட்டு வடிவமைப்பு ஆகியவற்றில் ஏற்பட்டுள்ள திருப்புமுனைகளால், TEC தொகுதி, பெல்டியர் சாதனம், பெல்டியர் கூறு, வெப்பமின்னியல் தொகுதி, வெப்பமின்னியல் குளிர்விப்புத் தொகுதி ஆகியவை லேசர் தொடர்பு, குவாண்டம் உணர்தல் மற்றும் அறிவார்ந்த பிம்பமாக்கல் போன்ற அதிநவீன தொழில்நுட்பங்களின் நடைமுறைப் பயன்பாட்டுச் செயல்முறையைத் தொடர்ந்து ஊக்குவிக்கும். எதிர்கால ஒளிமின்னியல் அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு, மிக நுண்ணிய அளவில் "வெப்பநிலை - ஒளிமின்னியல் பண்புகளின்" கூட்டு உகப்பாக்கத்தை அடைவதை உறுதி செய்யும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-05-2025
