Широкое применение термоэлектрических охладителей в области оптоэлектроники.
Основное применение термоэлектрических охладителей, термоэлектрических модулей и элементов Пельтье (ТЭО) в области оптоэлектроники.
Оптоэлектронная область чрезвычайно чувствительна к температуре: длина волны, мощность, пороговый ток, шум, срок службы, чувствительность обнаружения — все эти параметры резко изменяются с повышением температуры.
Элементы Пельтье, охладители Пельтье, термоэлектрические модули (TEC) благодаря своей миниатюризации, точности, двунаправленному контролю температуры, отсутствию вибрации и быстрому отклику стали стандартным решением для регулирования температуры в оптоэлектронных системах.
1. Лазерные устройства: обеспечение стабильной длины волны и мощности.
Коммуникационные лазеры (DFB/EML/FP)
Температурный дрейф напрямую приводит к отклонению длины волны, влияя на качество передачи данных по оптоволоконной сети.
Термоэлектрические охлаждающие модули, модули Пельтье, модули охлаждения TEC стабилизируют лазерный чип с точностью ±0,01–±0,1℃, обеспечивая отсутствие дрейфа длины волны и стабильность мощности.
Это основной компонент системы контроля температуры высокоскоростных оптических модулей 400G/800G.
Твердотельные лазеры / Волоконные лазеры
Для обеспечения постоянной температуры необходимо использовать активную среду, источник накачки и резонатор.
Модуль термоэлектрического охладителя (TEC), элемент Пельтье, термоэлектрический охладитель, подавляет эффект тепловой линзы, обеспечивая качество светового луча, выходную мощность и стабильность импульса.
VCSEL (вертикально-резонаторный лазер с поверхностным излучением)
3D-сканирование, лидар, оптическая связь в бытовой электронике широко используются.
Термоэлектрический модуль (TEC), термоэлектрический охлаждающий модуль, элемент Пельтье, обеспечивает стабильность порогового тока, длины волны и угла расходимости в условиях высоких и низких температур.
II. Инфракрасное и фотоэлектрическое детектирование: повышение чувствительности и отношения сигнал/шум
Инфракрасные детекторы (InGaAs, MCT, квантовые ямы)
Тепловой шум — враг фотоэлектрического обнаружения.
Термоэлектрический охлаждающий модуль (TEC) позволяет охлаждать детектор до -40℃ или ниже, значительно уменьшая темновой ток и повышая дальность и чувствительность обнаружения.
Он широко используется в: инфракрасной тепловизионной съемке для обеспечения безопасности, приборах ночного видения, метеорологическом дистанционном зондировании и астрономических наблюдениях.
APD (лавинный фотодиод / PIN-детектор)
Основные компоненты оптических приемников связи и лазерных радиолокационных приемников.
TEC (термоэлектрический охлаждающий модуль), элемент Пельтье, охладитель Пельтье, модуль TEC стабилизирует усиление и снижает шум, обеспечивая надежное обнаружение слабых световых сигналов.
III. Оптическая связь и центры обработки данных: «сердце» высокоскоростных оптических модулей
Практически все высокоскоростные оптические модули средней и большой дальности должны использовать термоэлектрические элементы (TEC), термоэлектрические модули, элементы Пельтье:
Оптические модули магистральной сети 5G/6G
Оптические модули 100G/400G/800G для центров обработки данных
Когерентные оптические модули связи
Функция:
Стабилизировать рабочую температуру лазера.
Подавить дрейф длины волны
Обеспечивает надежную работу в широком диапазоне температур (от -40℃ до 85℃).
Можно сказать так: без термоэлектрического модуля (TEC) не было бы современной высокоскоростной оптической связи.
IV. Лидар (LiDAR): Глаза автономного вождения и роботов
Транспортные/промышленные лидары предъявляют чрезвычайно высокие требования к температуре окружающей среды:
Сильная жара летом, сильный холод зимой
Как лазерный излучатель, так и детектор на приемном конце требуют точного контроля температуры.
TEC, устройство Пельтье, охладитель Пельтье, реализация модуля Пельтье:
Термоэлектрический модуль, термоэлектрический охлаждающий модуль на излучателе: стабильность мощности/длины волны.
Термоэлектрический охладитель (TEC) на приемнике: снижает уровень шума, повышает точность измерения дальности.
Адаптируется к широкому диапазону температур и вибраций, характерных для автомобильной промышленности.
V. Оптические приборы и прецизионные фотоэлектрические системы
Спектрометры, монохроматоры, датчики
Для предотвращения теплового дрейфа решеткам, детекторам и оптическим трактам необходима постоянная температура.
Интерферометры, точные оптические измерения
При измерениях на нанометровом уровне необходимо исключить деформации и изменения показателя преломления, вызванные температурой.
Проекторы, оптические модули дополненной/виртуальной реальности
Эффективное рассеивание тепла и контроль температуры обеспечивают яркость, цветопередачу, срок службы и предотвращают перегрев, который может повредить оптические компоненты.
VI. Оптика, устанавливаемая в космосе и на спутниках: надежный контроль температуры в экстремальных условиях.
Оптические полезные нагрузки на спутниках и космических станциях:
Бортовые камеры, оптическое дистанционное зондирование, межспутниковая лазерная связь
Вакуум, резкие колебания температуры
Нельзя использовать компрессоры, недопустима вибрация.
Термоэлектрический модуль (TEC), модуль Пельтье — единственное подходящее решение для регулирования температуры:
Полностью твердотельный, износостойкий, с длительным сроком службы, устойчивый к излучению и вибрации.
Ключевое значение термоэлектрических охладителей, модулей Пельтье и термоэлектрических модулей (ТЭМ) в области оптоэлектроники заключается в достижении высокоточной, быстродействующей, двунаправленной, безвибрационной системы поддержания постоянной температуры в очень малом объеме. Это принципиально решает такие ключевые проблемы, как дрейф длины волны лазера, высокий уровень шума детектора, температурный дрейф оптических систем и нестабильность в широком диапазоне температур.
Он стал незаменимым базовым компонентом в таких высокотехнологичных областях, как оптическая связь, лазеры, инфракрасное обнаружение, лазерные радары, прецизионная оптика и аэрокосмическая оптоэлектроника.
Дата публикации: 24 февраля 2026 г.
