Fotoniikkatekniikka siirtyy edelleen kohti pienempiä muototekijöitä ja suurempia tehotiheyksiä. Kun optiset komponentit kehittyvät erillisistä paketeista integroituihin fotonipiireihin, lämpövirta pinta-alayksikköä kohti kasvaa jyrkästi. Muutaman millimetrin pakkausalueella toimiva laserdiodi voi tuottaa paikallisia lämpötiheyksiä, jotka ylittävät 100 W/cm2Esimerkiksi, kun taas pakattu optiikka ja muut tiheät optiset osakokoonpanot nostavat näitä arvoja vieläkin korkeammalle.
Lämpövaikutukset vaikuttavat suoraan optiseen suorituskykyyn. Aallonpituus, lähtöteho, modulaatiokäyttäytyminen ja ilmaisimen kohina vaihtelevat lämpötilan mukaan. Järjestelmissä, joissa suorituskykymarginaalit ovat kapeat, pienetkin lämpöpoikkeamat voivat johtaa kanavavirheeseen, mittausvirheeseen tai huonontuneeseen kuvanlaatuun. Kun fotonisista laitteista tulee kompakteja ja tiiviimmin integroituja, yksin passiivisesta jäähdytyksestä puuttuu usein tasaisten käyttöolosuhteiden ylläpitämiseen vaadittava tarkkuus. Tämän seurauksena aktiivista lämmönsäätöä toteutetaan yhä enemmän laite- ja pakkaustasolla.
Termosähköiset jäähdyttimet ja aktiivinen lämpötilan säätö
Termosähköiset jäähdyttimet (TEC:t) toimivat Peltier-ilmiön perusteella, joka on solid-state-ilmiö, jossa käytetty sähkövirta kuljettaa lämpöä erilaisten puolijohdemateriaalien liitoskohdissa. Virran kulkiessa lämpöä pumpataan aktiivisesti laitteen toiselta puolelta toiselle. Toisin kuin passiiviset jäähdytyselementit tai konvektioon perustuvat-lähestymistavat, lämpösähköiset laitteet tarjoavat suoran lämpötilan hallinnan sen sijaan, että ne luottaisivat pelkästään lämmön levittämiseen ja poistamiseen (katso kuva. 1).
Fotoniikkatekniikka siirtyy edelleen kohti pienempiä muototekijöitä ja suurempia tehotiheyksiä. Kun optiset komponentit kehittyvät erillisistä paketeista integroituihin fotonipiireihin, lämpövirta pinta-alayksikköä kohti kasvaa jyrkästi. Muutaman millimetrin pakkausalueella toimiva laserdiodi voi tuottaa paikallisia lämpötiheyksiä, jotka ylittävät 100 W/cm2Esimerkiksi, kun taas pakattu optiikka ja muut tiheät optiset osakokoonpanot nostavat näitä arvoja vieläkin korkeammalle.
Lämpövaikutukset vaikuttavat suoraan optiseen suorituskykyyn. Aallonpituus, lähtöteho, modulaatiokäyttäytyminen ja ilmaisimen kohina vaihtelevat lämpötilan mukaan. Järjestelmissä, joissa suorituskykymarginaalit ovat kapeat, pienetkin lämpöpoikkeamat voivat johtaa kanavavirheeseen, mittausvirheeseen tai huonontuneeseen kuvanlaatuun. Kun fotonisista laitteista tulee kompakteja ja tiiviimmin integroituja, yksin passiivisesta jäähdytyksestä puuttuu usein tasaisten käyttöolosuhteiden ylläpitämiseen vaadittava tarkkuus. Tämän seurauksena aktiivista lämmönsäätöä toteutetaan yhä enemmän laite- ja pakkaustasolla.
Termosähköiset jäähdyttimet ja aktiivinen lämpötilan säätö
Termosähköiset jäähdyttimet (TEC:t) toimivat Peltier-ilmiön perusteella, joka on solid-state-ilmiö, jossa käytetty sähkövirta kuljettaa lämpöä erilaisten puolijohdemateriaalien liitoskohdissa. Virran kulkiessa lämpöä pumpataan aktiivisesti laitteen toiselta puolelta toiselle. Toisin kuin passiiviset jäähdytyselementit tai konvektioon perustuvat-lähestymistavat, lämpösähköiset laitteet tarjoavat suoran lämpötilan hallinnan sen sijaan, että ne luottaisivat pelkästään lämmön levittämiseen ja poistamiseen (katso kuva. 1).
