TEC-moodul, Peltier-element, termoelektriline jahutusmoodul, termoelektriline jahuti, millel on ainulaadsed eelised, nagu täpne temperatuuri reguleerimine, müra ja vibratsiooni puudumine ning kompaktne struktuur, on saanud optoelektroonikatoodete soojushalduse valdkonna põhitehnoloogiaks. Selle laialdane rakendamine erinevates optoelektroonikaseadmetes on otseselt seotud süsteemi jõudluse, töökindluse ja elueaga. Järgnevalt on esitatud peamiste rakendusstsenaariumide, tehniliste eeliste ja arengusuundade põhjalik analüüs:
1. Põhirakenduse stsenaariumid ja tehniline väärtus
Suure võimsusega laserid (tahkis-/pooljuhtlaserid)
• Probleemi taust: Laserdioodi lainepikkus ja lävivool on temperatuurile väga tundlikud (tüüpiline temperatuuri triivi koefitsient: 0,3 nm/℃).
• TEC moodulid, termoelektrilised moodulid, Peltieri elemendid Funktsioon:
Stabiliseerige kiibi temperatuur ±0,1 ℃ piires, et vältida lainepikkuse triivist tingitud spektraalset ebatäpsust (näiteks DWDM-sidesüsteemides).
Termilise läätse efekti vähendamine ja kiire kvaliteedi säilitamine (M² faktori optimeerimine).
• Pikem eluiga: iga 10 °C temperatuuri languse korral väheneb rikke oht 50% võrra (Arrheniuse mudel).
• Tüüpilised stsenaariumid: kiudlaserpump-allikad, meditsiinilised laserseadmed, tööstuslikud lõikelaserpead.
2. Infrapunadetektor (jahutatud/jahutamata)
• Probleemi taust: Termiline müra (tumevool) suureneb temperatuuriga eksponentsiaalselt, piirates detekteerimiskiirust (D*).
• Termoelektriline jahutusmoodul, Peltier' moodul, Peltier' element, Peltier' seade Funktsioon:
• Keskmise ja madala temperatuuriga jahutamine (-40 °C kuni 0 °C): vähendage jahutamata mikroradiomeetriliste kalorimeetrite NETD-d (müra ekvivalenttemperatuuri erinevust) 20%-ni.
3. Integreeritud innovatsioon
• Mikrokanalitega integreeritud TEC-moodul, Peltier-moodul, termoelektriline moodul, Peltier-seade, termoelektriline jahutusmoodul (soojuse hajutamise efektiivsus paraneb 3 korda), painduva kilega TEC (kumerekraaniga seadme lamineerimine).
4. Intelligentne juhtimisalgoritm
Süvaõppel (LSTM-võrk) põhinev temperatuuri ennustamise mudel kompenseerib termilisi häireid ette.
Tulevane rakenduste laiendamine
• Kvantoptika: 4K-tasemel eeljahutus ülijuhtivatele üksikfootondetektoritele (SNSPDS).
• Metaversumi kuvamine: mikro-LED AR-prillide (võimsustihedus >100 W/cm²) lokaalse kuuma punkti summutamine.
• Biofotoonika: Rakukultuuri ala konstantse temperatuuri hoidmine in vivo pildistamisel (37±0,1°C).
Termoelektriliste moodulite, Peltier-moodulite, Peltier-elementide, termoelektriliste jahutusmoodulite ja Peltier-seadmete roll optoelektroonika valdkonnas on tõusnud abikomponentidest jõudluspõhisteks põhikomponentideks. Tänu läbimurretele kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalides, heterosiirdega kvantkaevude struktuurides (näiteks ülivõre Bi₂Te₃/Sb₂Te₃) ja süsteemitasemel termohalduse koostöödisainis edendavad TEC-moodulid, Peltier-seadmed, Peltier-elemendid, termoelektrilised moodulid ja termoelektrilised jahutusmoodulid jätkuvalt tipptehnoloogiate, näiteks laserkommunikatsiooni, kvantandurite ja intelligentse pildistamise praktilist rakendamist. Tulevaste fotoelektriliste süsteemide disain peaks saavutama "temperatuuri ja fotoelektriliste omaduste" koostöös optimeerimise mikroskoopilisemal skaalal.
Postituse aeg: 05.06.2025
