ตำแหน่งที่ขาดไม่ได้ที่แสดงให้เห็นโดยเครื่องทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) ในด้านผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์

โมดูล TEC, เพลเทียร์อิเล็กทริก, โมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริก, ตัวระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริก ด้วยข้อได้เปรียบเฉพาะตัว เช่น การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ไร้เสียงรบกวน ไร้การสั่นสะเทือน และโครงสร้างที่กะทัดรัด ได้กลายเป็นเทคโนโลยีหลักในด้านการจัดการความร้อนของผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ การประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของระบบ ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับสถานการณ์การใช้งานหลัก ข้อได้เปรียบทางเทคนิค และแนวโน้มการพัฒนา:

1. สถานการณ์การใช้งานหลักและคุณค่าทางเทคนิค

เลเซอร์กำลังสูง (เลเซอร์โซลิดสเตต/เซมิคอนดักเตอร์)

• พื้นหลังปัญหา: ความยาวคลื่นและกระแสขีดจำกัดของไดโอดเลเซอร์มีความไวต่ออุณหภูมิอย่างมาก (ค่าสัมประสิทธิ์การดริฟต์ของอุณหภูมิโดยทั่วไป: 0.3nm/℃)

• โมดูล TEC, โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก, องค์ประกอบ Peltier ฟังก์ชัน:

รักษาอุณหภูมิชิปให้คงที่ภายใน ±0.1℃ เพื่อป้องกันความไม่แม่นยำของสเปกตรัมที่เกิดจากการดริฟต์ของความยาวคลื่น (เช่น ในระบบการสื่อสาร DWDM)

ระงับเอฟเฟกต์เลนส์ความร้อนและรักษาคุณภาพลำแสง (การเพิ่มประสิทธิภาพปัจจัย M²)

• อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น: ทุกๆ อุณหภูมิลดลง 10°C ความเสี่ยงต่อความล้มเหลวจะลดลง 50% (แบบจำลอง Arrhenius)

• สถานการณ์ทั่วไป: แหล่งปั๊มเลเซอร์ไฟเบอร์ อุปกรณ์เลเซอร์ทางการแพทย์ หัวเลเซอร์ตัดอุตสาหกรรม

2. เครื่องตรวจจับอินฟราเรด (ชนิดระบายความร้อน/ชนิดไม่ระบายความร้อน)

• พื้นหลังปัญหา: สัญญาณรบกวนความร้อน (กระแสมืด) เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามอุณหภูมิ ส่งผลให้อัตราการตรวจจับ (D*) ถูกจำกัด

• โมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริก, โมดูลเพลเทียร์, องค์ประกอบเพลเทียร์, อุปกรณ์เพลเทียร์ ฟังก์ชัน:

• การทำความเย็นที่อุณหภูมิปานกลางและต่ำ (-40°C ถึง 0°C): ลด NETD (ความแตกต่างของอุณหภูมิเทียบเท่าสัญญาณรบกวน) ของเครื่องวัดแคลอรีมิเตอร์ไมโครเรดิโอเมตริกที่ไม่ได้ทำความเย็นลงเหลือ 20%

3. นวัตกรรมแบบบูรณาการ

• โมดูล TEC แบบฝังไมโครแชนเนล โมดูลเพลเทียร์ โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก อุปกรณ์เพลเทียร์ โมดูลระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก (ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนดีขึ้น 3 เท่า) ฟิล์ม TEC แบบยืดหยุ่น (แผ่นลามิเนตหน้าจอโค้ง)

4. อัลกอริทึมการควบคุมอัจฉริยะ

แบบจำลองการคาดการณ์อุณหภูมิที่ใช้การเรียนรู้เชิงลึก (เครือข่าย LSTM) ชดเชยการรบกวนทางความร้อนล่วงหน้า

การขยายแอปพลิเคชันในอนาคต

• Quantum Optics: การทำความเย็นล่วงหน้าระดับ 4K สำหรับเครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวตัวนำยิ่งยวด (SNSPDS)

• การแสดงผล Metaverse: การระงับจุดร้อนในพื้นที่ของแว่น AR Micro-LED (ความหนาแน่นของพลังงาน >100W/cm²)

• ไบโอโฟโตนิกส์: การรักษาอุณหภูมิคงที่ของพื้นที่เพาะเลี้ยงเซลล์ในการถ่ายภาพร่างกาย (37±0.1°C)

บทบาทของโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก โมดูลเพลเทียร์ ส่วนประกอบเพลเทียร์ โมดูลระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก และอุปกรณ์เพลเทียร์ในสาขาออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ได้รับการยกระดับจากส่วนประกอบเสริมไปสู่ส่วนประกอบหลักที่คำนึงถึงประสิทธิภาพ ด้วยความก้าวหน้าในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม โครงสร้างควอนตัมเวลล์แบบเฮเทอโรจังก์ชัน (เช่น ซูเปอร์แลตทิซ Bi₂Te₃/Sb₂Te₃) และการออกแบบร่วมกันเพื่อการจัดการความร้อนในระดับระบบ โมดูล TEC อุปกรณ์เพลเทียร์ ส่วนประกอบเพลเทียร์ โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก และโมดูลระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก จะยังคงส่งเสริมกระบวนการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​เช่น การสื่อสารด้วยเลเซอร์ การตรวจจับควอนตัม และการถ่ายภาพอัจฉริยะ การออกแบบระบบโฟโตอิเล็กทริกในอนาคตมุ่งมั่นที่จะบรรลุการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของ “คุณลักษณะของอุณหภูมิและโฟโตอิเล็กทริก” ในระดับจุลภาคมากขึ้น