Mô-đun TEC, phần tử Peltier, mô-đun làm mát nhiệt điện, bộ làm mát nhiệt điện, với những ưu điểm độc đáo như kiểm soát nhiệt độ chính xác, không tiếng ồn, không rung động và cấu trúc nhỏ gọn, đã trở thành công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực quản lý nhiệt của các sản phẩm quang điện tử. Ứng dụng rộng rãi của nó trong các thiết bị quang điện tử khác nhau có liên quan trực tiếp đến hiệu suất hệ thống, độ tin cậy và tuổi thọ. Sau đây là phân tích chuyên sâu về các kịch bản ứng dụng cốt lõi, ưu điểm kỹ thuật và xu hướng phát triển:
1. Các kịch bản ứng dụng cốt lõi và giá trị kỹ thuật
Laser công suất cao (laser bán dẫn/laser trạng thái rắn)
• Bối cảnh vấn đề: Bước sóng và dòng điện ngưỡng của điốt laser rất nhạy cảm với nhiệt độ (hệ số trôi nhiệt độ điển hình: 0,3nm/℃).
• Mô-đun TEC, mô-đun nhiệt điện, phần tử Peltier Chức năng:
Ổn định nhiệt độ chip trong phạm vi ±0,1℃ để ngăn ngừa sai lệch quang phổ do sự trôi dạt bước sóng (như trong các hệ thống truyền thông DWDM).
Ngăn chặn hiệu ứng thấu kính nhiệt và duy trì chất lượng chùm tia (tối ưu hóa hệ số M²).
• Tuổi thọ kéo dài: Cứ mỗi lần giảm 10°C nhiệt độ, nguy cơ hỏng hóc sẽ giảm 50% (theo mô hình Arrhenius).
• Các trường hợp điển hình: Nguồn bơm laser sợi quang, thiết bị laser y tế, đầu laser cắt công nghiệp.
2. Đầu dò hồng ngoại (Loại làm mát/loại không làm mát)
• Bối cảnh vấn đề: Nhiễu nhiệt (dòng điện tối) tăng theo cấp số mũ theo nhiệt độ, hạn chế tốc độ phát hiện (D*).
• Mô-đun làm mát nhiệt điện, mô-đun Peltier, phần tử Peltier, thiết bị Peltier Chức năng:
• Làm lạnh ở nhiệt độ trung bình và thấp (-40°C đến 0°C): Giảm NETD (chênh lệch nhiệt độ tương đương nhiễu) của các nhiệt lượng kế vi bức xạ không làm lạnh xuống 20%.
3. Đổi mới tích hợp
• Mô-đun TEC nhúng vi kênh, mô-đun Peltier, mô-đun nhiệt điện, thiết bị Peltier, mô-đun làm mát nhiệt điện (hiệu suất tản nhiệt được cải thiện gấp 3 lần), TEC màng linh hoạt (ép màng thiết bị màn hình cong).
4. Thuật toán điều khiển thông minh
Mô hình dự báo nhiệt độ dựa trên học sâu (mạng LSTM) bù đắp trước các nhiễu loạn nhiệt.
Mở rộng ứng dụng trong tương lai
• Quang học lượng tử: Làm lạnh sơ bộ ở mức 4K cho các bộ dò photon đơn siêu dẫn (SNSPDS).
• Hiển thị Metaverse: Khử điểm nóng cục bộ của kính AR Micro-LED (mật độ công suất >100W/cm²).
• Quang sinh học: Duy trì nhiệt độ ổn định cho khu vực nuôi cấy tế bào trong quá trình chụp ảnh sinh học (37±0,1°C).
Vai trò của các mô-đun nhiệt điện, mô-đun Peltier, phần tử Peltier, mô-đun làm mát nhiệt điện và thiết bị Peltier trong lĩnh vực quang điện tử đã được nâng cấp từ các thành phần phụ trợ thành các thành phần cốt lõi quyết định hiệu năng. Với những đột phá trong vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, cấu trúc giếng lượng tử dị thể (như siêu mạng Bi₂Te₃/Sb₂Te₃) và thiết kế cộng tác quản lý nhiệt ở cấp hệ thống, mô-đun TEC, thiết bị Peltier, phần tử Peltier, mô-đun nhiệt điện và mô-đun làm mát nhiệt điện sẽ tiếp tục thúc đẩy quá trình ứng dụng thực tiễn của các công nghệ tiên tiến như truyền thông laser, cảm biến lượng tử và hình ảnh thông minh. Thiết kế của các hệ thống quang điện trong tương lai chắc chắn sẽ đạt được sự tối ưu hóa cộng tác giữa “nhiệt độ – đặc tính quang điện” ở quy mô vi mô hơn.
Thời gian đăng bài: 05/06/2025
