Kas ir TEC termoelektriskais dzesētājs lāzerdiodei?

Lāzera diodeir pusvadītāju gaismas avots, kas spēj radīt noteikta viļņa garuma lāzera staru. Pateicoties to mazajam izmēram, augstajai efektivitātei, ilgajam kalpošanas laikam un salīdzinoši zemajām izmaksām, lāzerdiodēm ir būtiska nozīme mūsdienu tehnoloģijās un rūpniecībā. Tos plaši izmanto optisko šķiedru sakaru sistēmās kā informācijas pārraides nesējus, padarot globālo datu apmaiņu ātrāku un uzticamāku. Turklāt lāzerdiodes tiek izmantotas arī medicīnas nozarē lāzerķirurģijā un terapijā, plaša patēriņa elektronikā optisko disku lasīšanas un drukāšanas tehnoloģijās, zinātniskos pētījumos precīziem mērījumiem un sensoriem, kā arī militārajā un drošības jomā mērķiem dažādiem mērķiem, piemēram, kā indikācija un attāluma mērīšana. Īsāk sakot, lāzerdiodes ir mūsdienu tehnoloģiskā progresa galvenā sastāvdaļa, un tām ir bijusi liela ietekme uz visu dzīves jomu attīstību.

Termiskā vadība ir būtiska lāzera darbības un pielietojuma sastāvdaļa. Elektroenerģiju pārvēršot gaismas enerģijā, lāzerdiodes neizbēgami rada siltumu. Ja šo siltumu nevar efektīvi izkliedēt, tas izraisīs iekārtas temperatūras paaugstināšanos, tādējādi ietekmējot lāzera veiktspēju un stabilitāti.
Konkrēti, temperatūras paaugstināšanās var izraisīt šādas problēmas:
1. Viļņa garuma novirze: temperatūrai paaugstinoties, mainīsies lāzera izejas viļņa garums, kas ietekmēs tā precizitāti sakaru sistēmās un precizitāti citos lietojumos.
2. Sliekšņa strāvas palielināšana: temperatūras paaugstināšanās izraisīs lāzera diodes sliekšņa strāvas palielināšanos, kas nozīmē, ka ir nepieciešama lielāka ieejas strāva, lai sasniegtu lāzera emisijas nosacījumus, tādējādi samazinot efektivitāti un palielinot enerģijas patēriņu.
3. Saīsināts kalpošanas laiks: augsta temperatūra paātrinās lāzerdiodes iekšējo materiālu novecošanas procesu un samazinās ierīces kalpošanas laiku.
4. Režīma nestabilitāte. Temperatūras izmaiņu dēļ lāzera režīms (telpiskais un spektrālais sadalījums) var kļūt nestabils, kas kaitē lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta staru kūļa kvalitāte.
5. Intensitātes svārstības. Temperatūras svārstības var izraisīt arī lāzera izejas jaudas nestabilitāti, kas ir īpaši svarīgi jomās, kurās nepieciešama ārkārtīgi augsta stabilitāte, piemēram, precīza apstrāde un mērījumi.

Tāpēc efektīvas siltuma pārvaldības stratēģijas, piemēram, termoelektrisko dzesētāju (TEC) izmantošana temperatūras kontrolei, kļūst par galveno, lai nodrošinātu lāzerdiodes veiktspēju. Uzturot nemainīgu darba temperatūru, lāzeru var pasargāt no pārkaršanas, nodrošinot stabilus izejas raksturlielumus, pagarinot kalpošanas laiku un saglabājot augstu efektivitāti un kvalitatīvu lāzera izvadi.

TEC (Thermo Electric Cooler) ir termoelektriskais dzesētājs vai termoelektriskais dzesētājs. To sauc arī par TEC saldēšanas mikroshēmu, jo tā izskatās kā mikroshēmas ierīce.

Pusvadītāju termoelektriskā saldēšanas tehnoloģija ir enerģijas pārveidošanas tehnoloģija, kas izmanto pusvadītāju materiālu Peltjē efektu, lai panāktu saldēšanu vai sildīšanu. To plaši izmanto optoelektronikā, elektronikas rūpniecībā, biomedicīnā, plaša patēriņa iekārtās un citās jomās. Tā sauktais Peltjē efekts attiecas uz parādību, ka, kad līdzstrāva iet caur galvanisko pāri, kas sastāv no diviem pusvadītāju materiāliem, viens gals absorbē siltumu, bet otrs gals izdala siltumu abos galvaniskā pāra galos.

Darba princips:
Termoelektriskās saldēšanas ierīces parasti sastāv no vairākiem sērijveidā savienotu p un n tipa pusvadītāju termopāru pāriem. Kad ir pievienots līdzstrāvas barošanas avots, termoelektriskās dzesēšanas ierīces viena gala temperatūra samazināsies, bet otra gala temperatūra tajā pašā laikā palielināsies. Izmantojot dažādas siltuma pārneses metodes, piemēram, siltummaiņus, lai nepārtraukti izkliedētu siltumu no saldēšanas ierīces karstā gala, ierīces aukstais gals turpinās absorbēt siltumu no darba vides. Ir vērts atzīmēt, ka šī parādība ir pilnībā atgriezeniska, vienkārši mainot strāvas virzienu, var izraisīt siltuma pārnesi pretējā virzienā. Līdz ar to uz vienas termoelektriskās saldēšanas iekārtas vienlaicīgi var sasniegt gan dzesēšanas, gan sildīšanas funkcijas.

TEC termoelektriskais dzesētājs sastāv no iekšējā pusvadītāja P pola, pusvadītāja N pola un vadoša metāla, kā arī keramikas substrāta temperatūras apmaiņai augšējā un apakšējā slānī. Viena termoelektriskā saldēšanas pāra dzesēšanas jauda ir ierobežota, un TEC parasti sastāv no desmitiem līdz desmitiem saldēšanas pāru. Temperatūras starpība starp vienas TEC karstajiem un aukstajiem galiem var sasniegt 60–70 grādus, bet aukstā gala temperatūra var sasniegt -20~-10 grādus. Ja vēlaties iegūt lielāku temperatūras starpību un zemāku aukstā gala temperatūru, varat sakraut vairākus TEC. Tirgū ir pieejamas dažādas TEC formas atkarībā no lietošanas scenārijiem un metodēm.

TEC pielietojums lāzerdiodēs:
Uzturēt darbības stabilitāti: lāzera diožu viļņa garums mainās līdz ar temperatūru, kas nav pieļaujams sakaru sistēmām, kurām nepieciešami precīzi viļņu garumi. Precīzi kontrolējot lāzerdiodes temperatūru, TEC var uzturēt tā darbības viļņa garuma stabilitāti, tādējādi nodrošinot lāzerdiodes darbības stabilitāti.
Uzlabojiet izvades kvalitāti un kalpošanas laiku: temperatūras stabilitāte ietekmē ne tikai viļņa garumu, bet arī lāzera izejas jaudu un režīmu. Pareiza temperatūras kontrole var uzlabot lāzera izvades kvalitāti, vienlaikus samazinot temperatūras svārstību radīto termisko stresu, tādējādi pagarinot lāzera diodes kalpošanas laiku.
Atbilst īpašām prasībām: dažāda veida lāzerdiodēm var būt atšķirīgas temperatūras prasības. Piemēram, DFB (izkliedētās atgriezeniskās saites) lāzeru viļņa garuma-temperatūras novirzes koeficients ir aptuveni 0,1 nm/grāds , kas nozīmē, ka viļņa garuma novirze var būt līdz 7nm temperatūras diapazonā no 0 līdz 70 grādi. TEC izmantošana var palīdzēt kontrolēt lāzeru viļņa garuma stabilitāti šajos temperatūras diapazonos, lai apmierinātu konkrētu lietojumu vajadzības.

TEC ir plašs termoelektrisko saldēšanas produktu klāsts, ieskaitot vienpakāpes termoelektriskās saldēšanas ierīces, daudzpakāpju termoelektriskās saldēšanas ierīces, mikro termoelektriskās saldēšanas ierīces, gredzenveida termoelektriskās saldēšanas ierīces un citus veidus.
Klasifikācija:
1. Vienpakāpes sērija: saskaņā ar dažādiem ražošanas procesiem tā ir sadalīta parastajās sērijās, lieljaudas sērijās, augstas temperatūras sērijās un pārstrādājamos sērijas izstrādājumos. Vienpakāpes sērijas produkti ir standarta TEC produkti, kuriem ir augstāka veiktspēja, augstāka uzticamība un dažādi Pieejami plašā dzesēšanas jaudas, ģeometrijas un ievades jaudas diapazonā, tos galvenokārt izmanto rūpniecībā, laboratorijas iekārtās, medicīnā, militārajā un citi lauki.
2. Daudzpakāpju sērija: galvenokārt izmanto apgabalos ar lielām temperatūras atšķirībām vai zemas temperatūras prasībām. Šim TEC tipam ir maza dzesēšanas jauda, ​​un tas ir piemērots gadījumiem, kad nepieciešama neliela un vidēja dzesēšanas jauda un lielas temperatūras atšķirības. Parasti izmanto IR noteikšanā, CCD un fotoelektriskajos laukos. Dažādu kraušanas metožu dizains var apmierināt dziļas dzesēšanas vajadzības. Šāda veida ledusskapis var sasniegt lielāku temperatūras starpību nekā vienpakāpes TEC.
3. Mikro sērija: izstrādāta un izstrādāta, lai atbilstu augstas temperatūras un mazas telpas videi. Produkti, kas izstrādāti, izmantojot progresīvus augstas veiktspējas termoelektrisko materiālu ražošanas procesus. Tādus izstrādājumus kā lāzera raidītāji, optiskie uztvērēji un sūkņu lāzeri parasti izmanto optisko sakaru nozarē.
4. Gredzenu sērija: piemērota vidējas dzesēšanas jaudas lietojumprogrammām. Šīs sērijas izstrādājumiem ir apļveida caurums karstās un aukstās puses keramikas centrā, lai novietotu izvirzījumus optiskām, mehāniskām stiprinājumiem vai temperatūras zondēm. Parasti izmanto rūpniecībā, elektriskajās iekārtās, laboratorijās un optoelektroniskajās iekārtās un citās jomās.

Salīdzinot ar tradicionālajām mehāniskajām saldēšanas metodēm, termoelektriskajai saldēšanas tehnoloģijai nav nepieciešams aukstumaģents, un tā ir videi draudzīga cietvielu saldēšanas metode ar mazu izmēru, vieglu svaru, bez vibrācijas, bez trokšņa, precīzu temperatūras kontroli, augstu uzticamību un ar tādām priekšrocībām kā, piemēram, strādājot jebkurā leņķī, termoelektriskā tehnoloģija ir viens no svarīgiem tehniskajiem risinājumiem pat noteiktās lietošanas jomās.
TEC termoelektriskās saldēšanas tehnoloģijas priekšrocības:
Aktīvā dzesēšana: Termoelektriskā dzesēšana ir aktīva dzesēšanas metode, kas var atdzesēt objektus zem apkārtējās temperatūras, kas nav iespējams ar parastajiem radiatoriem. Izmantojot daudzpakāpju termoelektriskos dzesētājus vakuuma vidē, var sasniegt vēl zemāku temperatūru līdz pat -100 grādiem.
Dzesēšana no punkta līdz punktam: Termoelektriskajai saldēšanai ir kompakta struktūra, un tā var sasniegt precīzu temperatūras kontroli nelielā telpā vai diapazonā, kā arī var sasniegt pat punktu saldēšanu, ko nevar panākt ar citām saldēšanas metodēm.
Augsta uzticamība: Termoelektriskajai dzesēšanai nav kustīgu daļu, tai ir augsta uzticamība un tā var darboties ilgu laiku bez apkopes. Tas ir piemērots sistēmām, kuras pēc uzstādīšanas nav viegli izjaukt vai kurām ir nepieciešams ilgs kalpošanas laiks.
Precīza temperatūras kontrole: Termoelektriskā dzesēšana ir līdzstrāvas barošanas avots, un dzesēšanas jaudu ir viegli pielāgot. Pielāgojot ieejas strāvu, var panākt precīzu dzesēšanas jaudas un temperatūras kontroli, panākot temperatūras kontroles stabilitāti, kas ir labāka par 0,01 grādu.
Dzesēšana/apkure: Termoelektriskajai tehnoloģijai ir gan dzesēšanas, gan sildīšanas funkcijas. Viena un tā pati sistēma var sasniegt gan dzesēšanas, gan sildīšanas režīmus, vienkārši mainot strāvas virzienu.

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.