تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇلى، TEC مودۇلى، پېلتىئېر سوۋۇتقۇچنىڭ ئوپتوئېلېكترون ساھەسىدە تەرەققىي قىلدۇرۇلۇشى ۋە قوللىنىلىشى
تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتقۇچ، تېرموئېلېكترلىق مودۇل، پېلتىئېر مودۇلى (TEC) ئۆزىنىڭ ئۆزگىچە ئەۋزەللىكلىرى بىلەن ئوپتوئېلېكترلىق مەھسۇلاتلار ساھەسىدە مۇھىم رول ئوينايدۇ. تۆۋەندە ئۇنىڭ ئوپتوئېلېكترلىق مەھسۇلاتلاردا كەڭ قوللىنىلىشى تەھلىل قىلىنىدۇ:
I. ئاساسلىق قوللىنىش ساھەلىرى ۋە ھەرىكەت مېخانىزمى
1. لازېرنىڭ ئېنىق تېمپېراتۇرا كونترولى
• ئاساسلىق تەلەپلەر: بارلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلار (LDS)، تالا لازېر پومپىسى مەنبەلىرى ۋە قاتتىق ھالەتلىك لازېر كرىستاللىرى تېمپېراتۇرىغا ئىنتايىن سەزگۈر. تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشى تۆۋەندىكىلەرنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ:
• دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئۆزگىرىشى: ئالاقىلىشىشنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ توغرىلىقىغا (مەسىلەن، DWDM سىستېمىلىرىدا) ياكى ماتېرىيال بىر تەرەپ قىلىشنىڭ مۇقىملىقىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ.
• چىقىرىش قۇۋۋىتىنىڭ ئۆزگىرىشى: سىستېما چىقىرىش قۇۋۋىتىنىڭ مۇقىملىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ.
• چەك ئېقىمىنىڭ ئۆزگىرىشى: ئۈنۈمنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە توك سەرپىياتىنى ئاشۇرىدۇ.
• ئۆمرىنىڭ قىسقىرىشى: يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئۈسكۈنىلەرنىڭ قېرىشىنى تېزلىتىدۇ.
• TEC مودۇلى، تېرموئېلېكتر مودۇلىنىڭ ئىقتىدارى: يېپىق ئايلانما تېمپېراتۇرا كونترول سىستېمىسى (تېمپېراتۇرا سېنزورى + كونتروللىغۇچ + TEC مودۇلى، TE سوۋۇتقۇچ) ئارقىلىق، لازېر چىپى ياكى مودۇلنىڭ خىزمەت تېمپېراتۇرىسى ئەڭ ياخشى نۇقتىدا (ئادەتتە 25°C ± 0.1°C ياكى ئۇنىڭدىنمۇ يۇقىرى ئېنىقلىقتا) مۇقىملاشتۇرۇلۇپ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ مۇقىملىقى، تۇراقلىق توك چىقىرىش مىقدارى، ئەڭ يۇقىرى ئۈنۈم ۋە ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈشىگە كاپالەتلىك قىلىنىدۇ. بۇ ئوپتىكىلىق ئالاقە، لازېر بىر تەرەپ قىلىش ۋە داۋالاش لازېرلىرى قاتارلىق ساھەلەرنىڭ ئاساسىي كاپالىتى.
2. فوتودېتكتورلار/ئىنفىرا قىزىل نۇر دېتكتورلىرىنى سوۋۇتۇش
• ئاساسلىق تەلەپلەر:
• قاراڭغۇ توكنى ئازايتىش: فوتودىئود (بولۇپمۇ يېقىن ئىنفىرا قىزىل نۇر ئالاقىسىدە ئىشلىتىلىدىغان InGaAs دېتېكتورلىرى)، قار كۆچۈش فوتودىئودى (APD) ۋە سىماب كادمىي تېللۇرىد (HgCdTe) قاتارلىق ئىنفىرا قىزىل نۇر فوكۇس تۈزلەڭلىك تىزمىلىرى (IRFPA) ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا نىسبەتەن چوڭ قاراڭغۇ توكقا ئىگە بولۇپ، سىگنال-شاۋقۇن نىسبىتى (SNR) ۋە بايقاش سەزگۈرلۈكىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.
• ئىسسىقلىق شاۋقۇنىنى باستۇرۇش: دېتېكتورنىڭ ئىسسىقلىق شاۋقۇنى بايقاش چەكلىمىسىنى چەكلەيدىغان ئاساسلىق ئامىل (مەسىلەن، ئاجىز نۇر سىگنالى ۋە ئۇزۇن مۇساپىلىك سۈرەتكە تارتىش).
• تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇلى، پېلتىئېر مودۇلى (پېلتىئېر ئېلېمېنتى) فۇنكسىيەسى: دېتېكتور چىپىنى ياكى پۈتۈن ئورالمىنى مۇھىت تېمپېراتۇرىسىدىن تۆۋەن (مەسىلەن، -40°C ياكى ئۇنىڭدىنمۇ تۆۋەن) گىچە سوۋۇتىدۇ. قاراڭغۇ توك ۋە ئىسسىقلىق شاۋقۇنىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئازايتىدۇ، ھەمدە ئۈسكۈنىنىڭ سەزگۈرلۈكى، بايقاش سۈرئىتى ۋە سۈرەت سۈپىتىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلايدۇ. بۇ، بولۇپمۇ يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق ئىسسىقلىق سۈرەتكە تارتقۇچلار، كېچىلىك كۆرۈش ئۈسكۈنىلىرى، سپېكترومېتىرلار ۋە كۋانت ئالاقىسى يەككە فوتونلۇق دېتېكتورلار ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم.
3. ئېنىق ئوپتىكىلىق سىستېمىلار ۋە زاپچاسلارنىڭ تېمپېراتۇرا كونترولى
• ئاساسلىق تەلەپلەر: ئوپتىكىلىق سۇپىدىكى ئاساسلىق زاپچاسلار (مەسىلەن، تالا براگ تورلىرى، فىلىتىرلار، ئارىلىشىش ئۆلچەش ئەسۋابلىرى، لىنزا گۇرۇپپىلىرى، CCD/CMOS سېنزورلىرى) ئىسسىقلىق كېڭىيىشى ۋە سىنىش كۆرسەتكۈچى تېمپېراتۇرا كوئېففىتسېنتىغا سەزگۈر. تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشى فىلىتىرنىڭ مەركىزىدىكى ئوپتىكىلىق يول ئۇزۇنلۇقى، فوكۇس ئۇزۇنلۇقىنىڭ يۆتكىلىشى ۋە دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئۆزگىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ، سىستېما ئىقتىدارىنىڭ ناچارلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (مەسىلەن، رەسىمنىڭ تۇتۇق بولماسلىقى، ئوپتىكىلىق يولنىڭ توغرا بولماسلىقى ۋە ئۆلچەش خاتالىقى).
• TEC مودۇلى، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلىنىڭ ئىقتىدارى:
• ئاكتىپ تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: مۇھىم ئوپتىكىلىق زاپچاسلار يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە ئاساسقا ئورنىتىلغان بولۇپ، TEC مودۇلى (پېلتىيېر سوۋۇتقۇچ، پېلتىيېر ئۈسكۈنىسى)، تېرموئېلېكتر ئۈسكۈنىسى تېمپېراتۇرىنى ئېنىق كونترول قىلىدۇ (مۇقىم تېمپېراتۇرا ياكى مەلۇم تېمپېراتۇرا ئەگرى سىزىقىنى ساقلايدۇ).
• تېمپېراتۇرىنى بىر خىللاشتۇرۇش: سىستېمىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىچىدىكى ياكى زاپچاسلار ئارىسىدىكى تېمپېراتۇرا پەرقىنى يوقىتىش.
• مۇھىت ئۆزگىرىشىگە قارشى تۇرۇش: تاشقى مۇھىت تېمپېراتۇرىسى ئۆزگىرىشىنىڭ ئىچكى ئېنىقلىقتىكى ئوپتىكىلىق يولغا بولغان تەسىرىنى تولۇقلايدۇ. ئۇ يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى سپېكترومېتىرلار، ئاسترونومىيە تېلېسكوپلىرى، فوتولىتوگرافىيە ماشىنىلىرى، يۇقىرى دەرىجىلىك مىكروسكوپلار، ئوپتىكىلىق تالا سېزىش سىستېمىسى قاتارلىقلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ.
4. LED چىراغلىرىنىڭ ئىقتىدارىنى ئەلالاشتۇرۇش ۋە ئۆمرىنى ئۇزارتىش
• ئاساسلىق تەلەپلەر: يۇقىرى قۇۋۋەتلىك LED چىراغلار (بولۇپمۇ پرويېكسىيە، يورۇتۇش ۋە ئۇلترابىنەفشە نۇردا قېزىش ئۈچۈن) ئىشلىتىش جەريانىدا زور دەرىجىدە ئىسسىقلىق ھاسىل قىلىدۇ. تۇتاشتۇرۇش نۇقتىسىنىڭ تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆرلىشى تۆۋەندىكىلەرنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ:
• يورۇقلۇق ئۈنۈمىنىڭ تۆۋەنلىشى: ئېلېكترو-ئوپتىكىلىق ئۆزگەرتىش ئۈنۈمى تۆۋەنلەيدۇ.
• دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئۆزگىرىشى: رەڭنىڭ مۇقىملىقىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ (مەسىلەن، RGB پرويېكسىيەسى).
• ئۆمرىنىڭ كېسكىن قىسقىرىشى: ئۇلىنىش نۇقتىسىنىڭ تېمپېراتۇرىسى LED چىراغلىرىنىڭ ئۆمرىگە تەسىر كۆرسىتىدىغان ئەڭ مۇھىم ئامىل (ئاررېنىئۇس مودېلىغا ئاساسەن).
• TEC مودۇللىرى، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتقۇچلار، تېرموئېلېكترلىق مودۇللار ئىقتىدارى: ئىنتايىن يۇقىرى قۇۋۋەت ياكى قاتتىق تېمپېراتۇرا كونترول تەلىپى (مەسىلەن، بەزى پرويېكسىيە نۇر مەنبەلىرى ۋە ئىلمىي دەرىجىلىك نۇر مەنبەلىرى) بولغان LED قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن، تېرموئېلېكترلىق مودۇل، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلى، پېلتىئېر ئۈسكۈنىسى، پېلتىئېر ئېلېمېنتى ئەنئەنىۋى ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچلارغا قارىغاندا تېخىمۇ كۈچلۈك ۋە ئېنىق ئاكتىپ سوۋۇتۇش ئىقتىدارى بىلەن تەمىنلىيەلەيدۇ، LED تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسىنى بىخەتەر ۋە ئۈنۈملۈك دائىرىدە ساقلايدۇ، يۇقىرى يورۇقلۇق چىقىرىش مىقدارى، مۇقىم سپېكتىر ۋە ئىنتايىن ئۇزۇن ئۆمۈرنى ساقلايدۇ.
II. Opto ئېلېكترونلۇق قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا TEC مودۇللىرىنىڭ تېرموئېلېكتر مودۇللىرىنىڭ ئالماشتۇرغىلى بولمايدىغان ئەۋزەللىكلىرىنىڭ تەپسىلىي چۈشەندۈرۈلۈشى.
1. ئېنىق تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش ئىقتىدارى: ئۇ ±0.01°C ياكى ئۇنىڭدىنمۇ يۇقىرى ئېنىقلىق بىلەن مۇقىم تېمپېراتۇرا كونترول قىلالايدۇ، ھاۋا سوۋۇتۇش ۋە سۇيۇقلۇق سوۋۇتۇش قاتارلىق پاسسىپ ياكى ئاكتىپ ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇللىرىدىن كۆپ ئېشىپ، ئوپتوئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنىڭ قاتتىق تېمپېراتۇرا كونترول تەلىپىگە ئۇيغۇن كېلىدۇ.
2. ھەرىكەتلىنىدىغان قىسىملار ۋە سوۋۇتقۇچ ماددىلار يوق: قاتتىق ھالەتلىك ھالەتتە ئىشلەيدۇ، كومپرېسسور ياكى شامالدۇرغۇچنىڭ تىترىشىگە توسقۇنلۇق قىلمايدۇ، سوۋۇتقۇچ ماددىلارنىڭ ئېقىپ كېتىش خەۋپى يوق، ئىشەنچلىكلىكى ئىنتايىن يۇقىرى، ئاسراشقا ئېھتىياجلىق ئەمەس، ۋاكۇئۇم ۋە بوشلۇق قاتارلىق ئالاھىدە مۇھىتلارغا ماس كېلىدۇ.
3. تېز ئىنكاس قايتۇرۇش ۋە قايتۇرۇش ئىقتىدارى: توك يۆنىلىشىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق، سوۋۇتۇش/ئىسىتىش ھالىتىنى دەرھال ئالماشتۇرغىلى بولىدۇ، تېز ئىنكاس قايتۇرۇش سۈرئىتى (مىللىسېكۇنت بىلەن). ئۇ بولۇپمۇ ۋاقىتلىق ئىسسىقلىق يۈكى ياكى ئېنىق تېمپېراتۇرا دەۋرىيلىكىنى تەلەپ قىلىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلار (مەسىلەن، ئۈسكۈنە سىنىقى) ئۈچۈن ئالاھىدە ماس كېلىدۇ.
4. كىچىكلىتىش ۋە ئەۋرىشىملىك: ئىخچام قۇرۇلما (مىللىمېتىر دەرىجىسىدىكى قېلىنلىق)، يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقى، ھەمدە ھەر خىل بوشلۇق چەكلىك ئوپتوئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىنىڭ لايىھىسىگە ماسلىشىپ، چىپ دەرىجىسى، مودۇل دەرىجىسى ياكى سىستېما دەرىجىسىدىكى ئورالمىلارغا ئەۋرىشىملىك ھالدا بىرلەشتۈرۈلىدۇ.
5. يەرلىك ئېنىق تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: ئۇ پۈتۈن سىستېمىنى سوۋۇتماي تۇرۇپلا مەلۇم قىزىق نۇقتىلارنى ئېنىق سوۋۇتالايدۇ ياكى ئىسسىتالايدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئېنېرگىيە ئۈنۈمى نىسبىتى يۇقىرى بولىدۇ ۋە سىستېما لايىھەسى تېخىمۇ ئاددىيلىشىدۇ.
III. قوللىنىش ئەھۋاللىرى ۋە تەرەققىيات يۈزلىنىشى
• ئوپتىكىلىق مودۇللار: مىكرو TEC مودۇلى (مىكرو تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلى، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلى سوۋۇتۇش DFB/EML لازېرلىرى ئادەتتە 10G/25G/100G/400G ۋە ئۇنىڭدىن يۇقىرى سۈرئەتلىك پۇبۇل ئوپتىكىلىق مودۇللاردا (SFP+, QSFP-DD، OSFP) ئىشلىتىلىدۇ، بۇ ئۇزۇن مۇساپىلىك يەتكۈزۈش جەريانىدا كۆز شەكلىنىڭ سۈپىتى ۋە بىت خاتالىق نىسبىتىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.
• LiDAR: ئاپتوموبىل ۋە سانائەت LiDAR دىكى قىرلىق نۇر ياكى VCSEL لازېر نۇر مەنبەلىرى، بولۇپمۇ ئۇزۇن مۇساپىلىك ۋە يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى بايقاش تەلەپ قىلىنىدىغان ئەھۋاللاردا، ئىمپۇلس مۇقىملىقى ۋە ئارىلىق توغرىلىقىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، TEC مودۇلى تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇلى، تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇلى ۋە پېلتىئېر مودۇلىنى تەلەپ قىلىدۇ.
• ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق ئىسسىقلىق سۈرەتكە تارتقۇچ: يۇقىرى دەرىجىلىك سوۋۇتىلمىغان مىكرو رادىئومېتىر فوكۇس تۈزلەڭلىكى گۇرۇپپىسى (UFPA) بىر ياكى كۆپ TEC مودۇلى تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلى باسقۇچلىرى ئارقىلىق خىزمەت تېمپېراتۇرىسىدا (ئادەتتە ~32°C) مۇقىملاشتۇرۇلۇپ، تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش شاۋقۇنىنى ئازايتىدۇ؛ سوۋۇتقۇچ ئوتتۇرا دولقۇن/ئۇزۇن دولقۇنلۇق ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق سېنزورلار (MCT, InSb) چوڭقۇر سوۋۇتۇشنى تەلەپ قىلىدۇ (-196°C غا Stirling توڭلاتقۇلىرى ئارقىلىق ئېرىشكىلى بولىدۇ، ئەمما كىچىكلىتىلگەن قوللىنىشچان پروگراممىلاردا، TEC مودۇلى تېرموئېلېكترلىق مودۇلى، پېلتىئېر مودۇلى ئالدىن سوۋۇتۇش ياكى ئىككىنچى دەرىجىلىك تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىشى مۇمكىن).
• بىئولوگىيىلىك فلۇئورېسسېنسىيە بايقاش/رامان سپېكترومېتىرى: CCD/CMOS كامېراسى ياكى فوتوكۆپەيتكۈچ نەيچىسىنى (PMT) سوۋۇتۇش ئاجىز فلۇئورېسسېنسىيە/رامان سىگناللىرىنىڭ بايقاش چەكلىمىسى ۋە سۈرەت سۈپىتىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدۇ.
• كۋانت ئوپتىكىلىق تەجرىبىلەر: يەككە فوتونلۇق دېتېكتورلار (مەسىلەن، ئىنتايىن تۆۋەن تېمپېراتۇرىنى تەلەپ قىلىدىغان ئۆتكۈر ئۆتكۈزگۈچ نانوسىملىق SNSPD قاتارلىق، ئەمما Si/InGaAs APD ئادەتتە TEC مودۇلى، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتۇش مودۇلى، تېرموئېلېكترلىق مودۇل، TE سوۋۇتقۇچ ئارقىلىق سوۋۇتىلىدۇ) ۋە بەزى كۋانت نۇر مەنبەلىرى ئۈچۈن تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق مۇھىت بىلەن تەمىنلەيدۇ.
• تەرەققىيات يۈزلىنىشى: يۇقىرى ئۈنۈملۈك (ZT قىممىتى ئاشقان)، تۆۋەن تەننەرخ، كىچىكرەك چوڭلۇق ۋە كۈچلۈك سوۋۇتۇش ئىقتىدارىغا ئىگە تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇلى، تېرموئېلېكتر ئۈسكۈنىسى، TEC مودۇلىنى تەتقىق قىلىش ۋە تەرەققىي قىلدۇرۇش؛ ئىلغار ئورالما تېخنىكىلىرى (مەسىلەن، 3D IC، بىرلىكتە ئورالما ئوپتىكىسى) بىلەن تېخىمۇ زىچ بىرلەشتۈرۈش؛ ئەقلىي تېمپېراتۇرا كونترول ئالگورىزىملىرى ئېنېرگىيە ئۈنۈمىنى ئەلالاشتۇرۇش.
تېرموئېلېكتر سوۋۇتۇش مودۇللىرى، تېرموئېلېكتر سوۋۇتقۇچلار، تېرموئېلېكتر مودۇللىرى، پېلتىئېر ئېلېمېنتلىرى، پېلتىئېر ئۈسكۈنىلىرى زامانىۋى يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئوپتوئېلېكتر مەھسۇلاتلىرىنىڭ يادرولۇق ئىسسىقلىق باشقۇرۇش تەركىبىي قىسمىغا ئايلاندى. ئۇنىڭ ئېنىق تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش، قاتتىق ھالەت ئىشەنچلىكلىكى، تېز ئىنكاس قايتۇرۇش، كىچىك چوڭلۇقى ۋە ئەۋرىشىمچانلىقى لازېر دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ مۇقىملىقى، دېتېكتور سەزگۈرلۈكىنى ياخشىلاش، ئوپتىكىلىق سىستېمىلاردىكى ئىسسىقلىق يۆتكىلىشىنى باستۇرۇش ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك LED ئىقتىدارىنى ساقلاش قاتارلىق مۇھىم خىرىسلارنى ئۈنۈملۈك ھەل قىلىدۇ. ئوپتوئېلېكتر ...
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 6-ئاينىڭ 3-كۈنى
