Модуль TEC, элемент Пельцье, тэрмаэлектрычны модуль астуджэння, тэрмаэлектрычны кулер, дзякуючы сваім унікальным перавагам, такім як дакладны кантроль тэмпературы, адсутнасць шуму, адсутнасць вібрацыі і кампактная канструкцыя, стаў асноўнай тэхналогіяй у галіне цеплавога кіравання оптаэлектроннымі вырабамі. Яго шырокае прымяненне ў розных оптаэлектронных прыладах непасрэдна звязана з прадукцыйнасцю, надзейнасцю і тэрмінам службы сістэмы. Ніжэй прыведзены падрабязны аналіз асноўных сцэнарыяў прымянення, тэхнічных пераваг і тэндэнцый развіцця:
1. Асноўныя сцэнарыі прымянення і тэхнічная каштоўнасць
Магутныя лазеры (цвёрдацельныя/паўправадніковыя лазеры)
• Перадгісторыя праблемы: даўжыня хвалі і парог току лазернага дыёда вельмі адчувальныя да тэмпературы (тыповы каэфіцыент тэмпературнага дрэйфу: 0,3 нм/℃).
• Модулі TEC, тэрмаэлектрычныя модулі, элементы Пельцье. Функцыя:
Стабілізуйце тэмпературу чыпа ў межах ±0,1℃, каб прадухіліць спектральную недакладнасць, выкліканую дрэйфам даўжыні хвалі (напрыклад, у сістэмах сувязі DWDM).
Падаўленне эфекту цеплавога лінзавання і захаванне якасці прамяня (аптымізацыя каэфіцыента M²).
• Павялічаны тэрмін службы: на кожныя 10°C зніжэння тэмпературы рызыка паломкі змяншаецца на 50% (мадэль Арэніуса).
• Тыповыя сцэнарыі: крыніцы валаконнага лазернага выпраменьвання, медыцынскае лазернае абсталяванне, прамысловыя рэжучыя лазерныя галоўкі.
2. Інфрачырвоны дэтэктар (астуджанага/неастуджанага тыпу)
• Перадгісторыя праблемы: цеплавы шум (цёмны ток) экспанентна павялічваецца з тэмпературай, абмяжоўваючы хуткасць выяўлення (D*).
• Тэрмаэлектрычны модуль астуджэння, модуль Пельцье, элемент Пельцье, прылада Пельцье Функцыя:
• Сярэдне- і нізкатэмпературнае астуджэнне (ад -40°C да 0°C): Зніжэнне NETD (шумавая эквівалентная розніца тэмператур) неахаладжаных мікрарадыёметрычных каларыметраў да 20%
3. Інтэграваныя інавацыі
• Мікраканальны ўбудаваны модуль TEC, модуль Пельцье, тэрмаэлектрычны модуль, прылада Пельцье, тэрмаэлектрычны модуль астуджэння (эфектыўнасць рассейвання цяпла палепшана ў 3 разы), гнуткі плёнкавы TEC (ламінацыя выгнутага экрана).
4. Інтэлектуальны алгарытм кіравання
Мадэль прагназавання тэмпературы, заснаваная на глыбокім навучанні (сетка LSTM), загадзя кампенсуе цеплавыя збурэнні.
Будучае пашырэнне прыкладанняў
• Квантавая оптыка: папярэдняе астуджэнне на ўзроўні 4K для звышправодных дэтэктараў адзіночных фатонаў (SNSPDS).
• Дысплей Metaverse: Лакальнае падаўленне гарачых кропак акуляраў AR з мікра-святлодыёдамі (шчыльнасць магутнасці >100 Вт/см²).
• Біяфатоніка: падтрыманне пастаяннай тэмпературы ў зоне культывавання клетак з дапамогай візуалізацыі in vivo (37±0,1°C).
Роля тэрмаэлектрычных модуляў, модуляў Пельцье, элементаў Пельцье, тэрмаэлектрычных модуляў астуджэння і прылад Пельцье ў галіне оптаэлектронікі ператварылася з дапаможных кампанентаў у асноўныя кампаненты, якія вызначаюць прадукцыйнасць. Дзякуючы прарывам у паўправадніковых матэрыялах трэцяга пакалення, гетэрапераходных квантавых структурах (такіх як звышрашотка Bi₂Te₃/Sb₂Te₃) і сумеснаму праектаванню сістэмнага кіравання тэмпературай, модуля TEC, прылады Пельцье, элемента Пельцье, тэрмаэлектрычнага модуля і тэрмаэлектрычнага модуля астуджэння будуць працягваць спрыяць практычнаму прымяненню перадавых тэхналогій, такіх як лазерная сувязь, квантавае датчыцтва і інтэлектуальная візуалізацыя. Праектаванне будучых фотаэлектрычных сістэм абавязкова дасягне сумеснай аптымізацыі «тэмпературна-фотаэлектрычных характарыстык» у больш мікраскапічным маштабе.
Час публікацыі: 05 чэрвеня 2025 г.
