Ukuzaji na utumiaji wa moduli ya baridi ya thermoelectric, moduli ya TEC, baridi ya peltier katika uwanja wa optoelectronics.
Thermoelectric Cooler, thermoelectric module,peltier module (TEC) ina jukumu la lazima katika uwanja wa bidhaa za optoelectronic na faida zake za kipekee. Ufuatao ni uchambuzi wa matumizi yake mapana katika bidhaa za optoelectronic:
I. Sehemu za Msingi za Maombi na Utaratibu wa Utekelezaji
1. Udhibiti sahihi wa joto la laser
• Mahitaji muhimu: Leza zote za semiconductor (LDS), vyanzo vya pampu ya leza ya nyuzinyuzi, na fuwele za leza ya hali dhabiti ni nyeti sana kwa halijoto. Mabadiliko ya joto yanaweza kusababisha:
• Kuteleza kwa urefu wa mawimbi: Huathiri usahihi wa urefu wa mawimbi wa mawasiliano (kama vile mifumo ya DWDM) au uthabiti wa uchakataji nyenzo.
• Mabadiliko ya nguvu ya pato: Hupunguza uthabiti wa pato la mfumo.
• Tofauti ya sasa ya kizingiti: Hupunguza ufanisi na huongeza matumizi ya nishati.
• Muda wa maisha uliofupishwa: Halijoto ya juu huharakisha kuzeeka kwa vifaa.
• Moduli ya TEC, utendakazi wa moduli ya thermoelectric: Kupitia mfumo wa kudhibiti halijoto iliyofungwa (kitanzi cha halijoto + kidhibiti + moduli ya TEC, ubaridi wa TE), halijoto ya uendeshaji ya chipu ya leza au moduli hutunzwa katika kiwango kinachofaa zaidi (kawaida 25°C±0.1°C au usahihi wa juu zaidi), kuhakikisha uthabiti wa urefu wa mawimbi, utendakazi wa kupanuliwa wa kudumu na maisha marefu. Hii ndiyo hakikisho la msingi kwa nyanja kama vile mawasiliano ya macho, usindikaji wa leza na leza za matibabu.
2. Kupoeza kwa vigunduzi vya picha/vigunduzi vya infrared
• Mahitaji Muhimu:
• Punguza mkondo wa giza: Mikondo ya infrared focal plane (IRFPA) kama vile fotodiodi (hasa vigunduzi vya InGaAs vinavyotumika katika mawasiliano ya karibu ya infrared), avalanche photodiodes (APD), na mercury cadmium telluride (HgCdTe) zina mikondo mikubwa ya giza kwenye joto la kawaida, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa uwiano wa ugunduzi wa mawimbi na sauti.
• Ukandamizaji wa kelele ya joto: Kelele ya joto ya kigunduzi chenyewe ndicho kipengele kikuu kinachozuia kikomo cha utambuzi (kama vile ishara dhaifu za mwanga na picha za umbali mrefu).
• Moduli ya kupoeza umeme wa joto,Kitendaji cha moduli ya Peltier (kipengele cha peltier): Pozesha chip ya kigundua au kifurushi kizima kwa halijoto iliyo chini ya mazingira (kama vile -40°C au hata chini zaidi). Punguza kwa kiasi kikubwa kelele ya giza na kelele ya joto, na kuboresha kwa kiasi kikubwa unyeti, kasi ya ugunduzi na ubora wa picha wa kifaa. Ni muhimu sana kwa taswira zenye utendakazi wa hali ya juu za infrared, vifaa vya kuona usiku, spectromita, na vigunduzi vya mawasiliano ya quantum single-photon.
3. Udhibiti wa joto wa mifumo ya macho ya usahihi na vipengele
• Mahitaji muhimu: Vipengee muhimu kwenye jukwaa la macho (kama vile nyuzinyuzi Bragg gratings, vichujio, viingilizi, vikundi vya lenzi, vihisi vya CCD/CMOS) ni nyeti kwa upanuzi wa halijoto na kigezo cha kigezo cha kigezo cha joto. Mabadiliko ya halijoto yanaweza kusababisha mabadiliko katika urefu wa njia ya macho, kuteremka kwa urefu wa focal, na mabadiliko ya urefu wa mawimbi katikati ya kichujio, na kusababisha kuzorota kwa utendaji wa mfumo (kama vile upigaji picha, njia isiyo sahihi ya macho na makosa ya kipimo).
• Moduli ya TEC, Kazi ya moduli ya kupoeza umeme wa joto:
• Udhibiti amilifu wa halijoto: Vipengee muhimu vya macho husakinishwa kwenye substrate ya upitishaji joto wa juu, na moduli ya TEC(peltier cooler,peltier device),kifaa cha umeme wa joto hudhibiti halijoto kwa usahihi (kudumisha halijoto isiyobadilika au mkondo maalum wa halijoto).
• Kubadilisha halijoto: Ondoa kipenyo cha tofauti ya halijoto ndani ya kifaa au kati ya vijenzi ili kuhakikisha uthabiti wa joto wa mfumo.
• Kukabili mabadiliko ya mazingira: Fidia athari za mabadiliko ya halijoto ya mazingira ya nje kwenye njia ya macho ya usahihi wa ndani. Inatumika sana katika spectrometers za usahihi wa juu, darubini za astronomia, mashine za kupiga picha, microscopes ya juu, mifumo ya kuhisi nyuzi za macho, nk.
4. Uboreshaji wa utendaji na upanuzi wa maisha ya led
• Mahitaji muhimu: Vioo vya nguvu vya juu (haswa kwa makadirio, mwangaza, na uponyaji wa UV) hutoa joto kubwa wakati wa operesheni. Kuongezeka kwa joto la makutano itasababisha:
• Kupungua kwa ufanisi wa mwanga: Ufanisi wa ubadilishaji wa kielektroniki umepunguzwa.
• Mabadiliko ya urefu wa wimbi: Huathiri uwiano wa rangi (kama vile makadirio ya RGB).
• Kupungua kwa kasi kwa muda wa maisha: Halijoto ya makutano ndiyo jambo muhimu zaidi linaloathiri muda wa maisha wa ledi (kufuata mtindo wa Arrhenius).
• Moduli za TEC, vipozaji vya joto, moduli za umeme wa joto Kazi: Kwa programu za LED zilizo na nguvu ya juu sana au mahitaji madhubuti ya udhibiti wa halijoto (kama vile vyanzo fulani vya mwanga vya makadirio na vyanzo vya mwanga vya kiwango cha kisayansi), moduli ya thermoelectric, moduli ya kupoeza ya thermoelectric, kifaa cha peltier, kipengele cha peltier kinaweza kutoa uwezo wa kupoeza wenye nguvu zaidi na sahihi zaidi kuliko njia za kawaida za joto, njia za kupitishia joto za LED na kudumisha joto la kawaida. pato la mwangaza, wigo thabiti na maisha marefu zaidi.
ii. Ufafanuzi wa Kina wa Faida Zisizoweza Kubadilishwa za moduli za TEC moduli za thermoelectric vifaa vya thermoelectric (peltier coolers) katika Opto electronic Applications.
1. Uwezo sahihi wa kudhibiti halijoto: Inaweza kufikia udhibiti dhabiti wa halijoto kwa ±0.01°C au hata usahihi wa juu zaidi, unaopita kwa mbali mbinu za uondoaji wa joto tulivu au amilifu kama vile kupoeza hewa na kupoeza kimiminika, inayokidhi mahitaji kali ya udhibiti wa halijoto ya vifaa vya optoelectronic.
2. Hakuna sehemu zinazosonga na hakuna jokofu: Uendeshaji wa hali dhabiti, hakuna compressor au kuingiliwa kwa mtetemo wa feni, hakuna hatari ya kuvuja kwa jokofu, kuegemea juu sana, bila matengenezo, yanafaa kwa mazingira maalum kama vile utupu na nafasi.
3. Majibu ya haraka na urejeshaji: Kwa kubadilisha mwelekeo wa sasa, hali ya baridi / inapokanzwa inaweza kubadilishwa papo hapo, kwa kasi ya majibu ya haraka (katika milliseconds). Inafaa hasa kwa kushughulikia mizigo ya muda mfupi ya mafuta au programu zinazohitaji uendeshaji sahihi wa halijoto (kama vile kupima kifaa).
4. Miniaturization na kunyumbulika: Muundo wa kompakt (unene wa kiwango cha milimita), msongamano mkubwa wa nguvu, na unaweza kuunganishwa kwa urahisi katika kiwango cha chip, kiwango cha moduli au ufungaji wa kiwango cha mfumo, kukabiliana na muundo wa bidhaa mbalimbali za optoelectronic zinazozuiliwa na nafasi.
5. Udhibiti sahihi wa halijoto katika eneo lako: Inaweza kupoa au kupasha joto maeneo-pepe mahususi bila kupoza mfumo mzima, hivyo kusababisha uwiano wa juu wa ufanisi wa nishati na muundo uliorahisishwa zaidi wa mfumo.
Iii. Kesi za Maombi na Mwenendo wa Maendeleo
• Moduli za macho: Moduli ndogo ya TEC(moduli ndogo ya kupoeza umeme wa joto, moduli ya kupoeza ya moduli ya thermoelectric ya DFB/EML hutumiwa kwa kawaida katika 10G/25G/100G/400G na moduli za kiwango cha juu zinazoweza kuunganishwa (SFP+, QSFP-DD, OSFP) ili kuhakikisha ubora wa mchoro wa macho na kasi ya upitishaji wa makosa ya muda mrefu.
• LiDAR: Vyanzo vya mwanga vya leza ya Edge-emitting au VCSEL katika LiDAR ya magari na viwanda vinahitaji moduli za TEC za moduli za kupozea umeme wa halijoto, vipozaji vya joto, moduli za peltier ili kuhakikisha uthabiti wa mapigo na usahihi wa kuanzia, hasa katika hali zinazohitaji ugunduzi wa umbali mrefu na wa ubora wa juu.
• Taswira ya joto ya infrared: Safu ya ndege ya kiwango cha juu isiyopozwa (UFPA) hudumishwa katika halijoto ya kufanya kazi (kwa kawaida ~ 32°C) kupitia hatua za moduli moja au nyingi za kupoeza umeme wa joto, kupunguza kelele ya kushuka kwa joto; Vigunduzi vya infrared vya mawimbi ya kati/mawimbi ya mawimbi marefu (MCT, InSb) vinahitaji upoaji wa kina (-196°C hufikiwa na friji za Stirling, lakini katika matumizi madogo, moduli ya thermoelectric ya moduli ya TEC, moduli ya peltier inaweza kutumika kwa udhibiti wa baridi au wa pili).
• Ugunduzi wa umeme wa kibayolojia/Kipima spectromita ya Raman: Kupoeza kamera ya CCD/CMOS au mirija ya photomultiplier (PMT) huongeza kwa kiasi kikubwa kikomo cha utambuzi na ubora wa picha wa mawimbi dhaifu ya umeme/Raman.
• Majaribio ya macho ya Quantum: Hutoa mazingira ya halijoto ya chini kwa vigunduzi vya fotoni moja (kama vile superconducting nanowire SNSPD, ambayo inahitaji halijoto ya chini sana, lakini Si/InGaAs APD kwa kawaida hupozwa na Moduli ya TEC, moduli ya kupoeza umeme wa joto, moduli ya thermoelectric, TE baridi) na vyanzo fulani vya mwanga wa quantum.
• Mwenendo wa maendeleo: Utafiti na uundaji wa moduli ya kupoeza umeme wa joto, kifaa cha umeme wa joto, moduli ya TEC yenye ufanisi wa juu (ongezeko la thamani ya ZT), gharama ya chini, ukubwa mdogo na uwezo wa kupoeza wenye nguvu; Imeunganishwa kwa karibu zaidi na teknolojia za hali ya juu za ufungashaji (kama vile 3D IC, Optics Zilizofungwa Pamoja); Kanuni za akili za kudhibiti halijoto huongeza ufanisi wa nishati.
Moduli za kupoeza umeme wa joto, vipozaji vya joto, moduli za thermoelectric, vipengele vya peltier, vifaa vya peltier vimekuwa vipengele vya msingi vya usimamizi wa joto wa bidhaa za kisasa za optoelectronic za utendaji wa juu. Udhibiti wake sahihi wa halijoto, utegemezi wa hali dhabiti, mwitikio wa haraka, saizi ndogo na kunyumbulika kwa ufanisi hushughulikia changamoto muhimu kama vile uthabiti wa urefu wa mawimbi ya leza, uboreshaji wa unyeti wa kitambua, ukandamizaji wa kuyumba kwa joto katika mifumo ya macho, na udumishaji wa utendakazi wa LED yenye nguvu nyingi. Kadiri teknolojia ya optoelectronic inavyobadilika kuelekea utendakazi wa hali ya juu, saizi ndogo na utumiaji mpana zaidi, moduli ya TEC, baridi ya peltier, moduli ya peltier itaendelea kuwa na jukumu lisiloweza kubadilishwa, na teknolojia yenyewe pia inabuniwa kila wakati ili kukidhi mahitaji yanayohitajika.
Muda wa kutuma: Juni-03-2025
