TEC модулът, елементът на Пелтие, термоелектрическият охладителен модул, със своите уникални предимства като прецизен контрол на температурата, липса на шум, липса на вибрации и компактна структура, се е превърнал в основна технология в областта на термичното управление на оптоелектронните продукти. Широкото му приложение в различни оптоелектронни устройства е пряко свързано с производителността, надеждността и живота на системата. Следва задълбочен анализ на основните сценарии на приложение, техническите предимства и тенденциите в развитието:
1. Основни сценарии на приложение и техническа стойност
Високомощни лазери (твърдотелни/полупроводникови лазери)
• Предистория на проблема: Дължината на вълната и праговият ток на лазерния диод са силно чувствителни към температурата (типичен коефициент на температурен дрейф: 0,3 nm/℃).
• TEC модули, термоелектрически модули, елементи на Пелтие Функция:
Стабилизирайте температурата на чипа в рамките на ±0,1℃, за да предотвратите спектрална неточност, причинена от дрейф на дължината на вълната (както в DWDM комуникационни системи).
Потиска ефекта на термичното лещиране и поддържа качеството на лъча (оптимизация на M² фактор).
• Удължен живот: За всяко понижаване на температурата с 10°C, рискът от повреда се намалява с 50% (модел на Арениус).
• Типични сценарии: Източници на фибролазерни помпи, медицинско лазерно оборудване, промишлени режещи лазерни глави.
2. Инфрачервен детектор (охлаждаем тип/неохлаждаем тип)
• Предистория на проблема: Термичният шум (тъмен ток) се увеличава експоненциално с температурата, ограничавайки скоростта на откриване (D*).
• Термоелектрически охлаждащ модул, модул на Пелтие, елемент на Пелтие, устройство на Пелтие Функция:
• Охлаждане при средни и ниски температури (-40°C до 0°C): Намалете NETD (еквивалентна на шума температурна разлика) на неохлаждани микрорадиометрични калориметри до 20%
3. Интегрирани иновации
• Вграден микроканален TEC модул, модул на Пелтие, термоелектрически модул, устройство на Пелтие, термоелектричен охлаждащ модул (ефективността на разсейване на топлината е подобрена 3 пъти), TEC с гъвкав филм (ламиниране на извито екранно устройство).
4. Интелигентен алгоритъм за управление
Моделът за прогнозиране на температурата, базиран на дълбоко обучение (LSTM мрежа), компенсира предварително термичните смущения.
Бъдещо разширяване на приложението
• Квантова оптика: Предварително охлаждане на ниво 4K за свръхпроводящи детектори на единични фотони (SNSPDS).
• Метавселена дисплей: Локално потискане на горещи точки на Micro-LED AR очила (плътност на мощността >100W/cm²).
• Биофотоника: Поддържане на постоянна температура в зоната на клетъчна култура чрез in vivo изобразяване (37±0,1°C).
Ролята на термоелектрическите модули, модулите на Пелтие, елементите на Пелтие, термоелектричните охлаждащи модули и устройствата на Пелтие в областта на оптоелектрониката се е повишила от спомагателни компоненти до основни компоненти, определящи производителността. С пробивите в полупроводниковите материали от трето поколение, хетеропреходните квантови структури (като свръхрешетка Bi₂Te₃/Sb₂Te₃) и съвместното проектиране на системно ниво за управление на температурата, TEC модулите, устройствата на Пелтие, елементите на Пелтие, термоелектрическите модули и термоелектрическите охлаждащи модули ще продължат да насърчават практическото приложение на авангардни технологии като лазерна комуникация, квантово наблюдение и интелигентно изобразяване. Проектирането на бъдещите фотоелектрически системи е обречено да постигне съвместна оптимизация на „температура - фотоелектрични характеристики“ в по-микроскопичен мащаб.
Време на публикуване: 05 юни 2025 г.
