फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी छोटे रूप कारकों और उच्च शक्ति घनत्व की ओर आगे बढ़ रही है। जैसे-जैसे ऑप्टिकल घटक अलग-अलग पैकेजों से एकीकृत फोटोनिक सर्किट में विकसित होते हैं, प्रति इकाई क्षेत्र में ताप प्रवाह तेजी से बढ़ता है। पैकेज क्षेत्र के कुछ मिलीमीटर में काम करने वाला एक लेज़र डायोड 100 W/cm से अधिक स्थानीय ताप घनत्व उत्पन्न कर सकता है2उदाहरण के लिए, जबकि कोपैकेज्ड ऑप्टिक्स और अन्य सघन ऑप्टिकल सबअसेंबली इन मूल्यों को और भी अधिक बढ़ा देते हैं।
थर्मल प्रभाव सीधे ऑप्टिकल प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। तरंग दैर्ध्य, आउटपुट पावर, मॉड्यूलेशन व्यवहार और डिटेक्टर शोर तापमान के साथ भिन्न होते हैं। उन प्रणालियों के लिए जिनमें प्रदर्शन मार्जिन संकीर्ण है, यहां तक कि छोटे थर्मल विचलन भी चैनल मिसलिग्न्मेंट, माप त्रुटि या खराब छवि गुणवत्ता में तब्दील हो सकते हैं। जैसे-जैसे फोटोनिक उपकरण अधिक कॉम्पैक्ट और कसकर एकीकृत होते जाते हैं, अकेले निष्क्रिय शीतलन में अक्सर लगातार परिचालन स्थितियों को बनाए रखने के लिए आवश्यक सटीकता का अभाव होता है। परिणामस्वरूप, डिवाइस और पैकेज स्तर पर सक्रिय थर्मल नियंत्रण तेजी से लागू किया जा रहा है।
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर और सक्रिय तापमान नियंत्रण
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर (टीईसी) पेल्टियर प्रभाव के आधार पर संचालित होते हैं, जो एक ठोस अवस्था की घटना है जिसमें एक लागू विद्युत प्रवाह असमान अर्धचालक सामग्रियों के जंक्शनों पर गर्मी परिवहन को संचालित करता है। जब करंट प्रवाहित होता है, तो डिवाइस के एक तरफ से दूसरी तरफ गर्मी सक्रिय रूप से पंप की जाती है। निष्क्रिय हीट सिंक या संवहन आधारित दृष्टिकोणों के विपरीत, थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण केवल गर्मी फैलाने और हटाने पर निर्भर होने के बजाय सीधे तापमान नियंत्रण प्रदान करते हैं (चित्र देखें. 1)।
फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी छोटे रूप कारकों और उच्च शक्ति घनत्व की ओर आगे बढ़ रही है। जैसे-जैसे ऑप्टिकल घटक अलग-अलग पैकेजों से एकीकृत फोटोनिक सर्किट में विकसित होते हैं, प्रति इकाई क्षेत्र में ताप प्रवाह तेजी से बढ़ता है। पैकेज क्षेत्र के कुछ मिलीमीटर में काम करने वाला एक लेज़र डायोड 100 W/cm से अधिक स्थानीय ताप घनत्व उत्पन्न कर सकता है2उदाहरण के लिए, जबकि कोपैकेज्ड ऑप्टिक्स और अन्य सघन ऑप्टिकल सबअसेंबली इन मूल्यों को और भी अधिक बढ़ा देते हैं।
थर्मल प्रभाव सीधे ऑप्टिकल प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। तरंग दैर्ध्य, आउटपुट पावर, मॉड्यूलेशन व्यवहार और डिटेक्टर शोर तापमान के साथ भिन्न होते हैं। उन प्रणालियों के लिए जिनमें प्रदर्शन मार्जिन संकीर्ण है, यहां तक कि छोटे थर्मल विचलन भी चैनल मिसलिग्न्मेंट, माप त्रुटि या खराब छवि गुणवत्ता में तब्दील हो सकते हैं। जैसे-जैसे फोटोनिक उपकरण अधिक कॉम्पैक्ट और कसकर एकीकृत होते जाते हैं, अकेले निष्क्रिय शीतलन में अक्सर लगातार परिचालन स्थितियों को बनाए रखने के लिए आवश्यक सटीकता का अभाव होता है। परिणामस्वरूप, डिवाइस और पैकेज स्तर पर सक्रिय थर्मल नियंत्रण तेजी से लागू किया जा रहा है।
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर और सक्रिय तापमान नियंत्रण
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर (टीईसी) पेल्टियर प्रभाव के आधार पर संचालित होते हैं, जो एक ठोस अवस्था की घटना है जिसमें एक लागू विद्युत प्रवाह असमान अर्धचालक सामग्रियों के जंक्शनों पर गर्मी परिवहन को संचालित करता है। जब करंट प्रवाहित होता है, तो डिवाइस के एक तरफ से दूसरी तरफ गर्मी सक्रिय रूप से पंप की जाती है। निष्क्रिय हीट सिंक या संवहन आधारित दृष्टिकोणों के विपरीत, थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण केवल गर्मी फैलाने और हटाने पर निर्भर होने के बजाय सीधे तापमान नियंत्रण प्रदान करते हैं (चित्र देखें. 1)।
