温度控制器与TEC控制模块的用途及应用

温度控制器旨在调节温度,并为对温度敏感的元件(如激光二极管)散热。其工作原理是通过对热电制冷器(TEC)器件施加正向或反向电流与电压,实现冷却或加热功能。TEC器件通常也被称为帕尔贴器件、热泵或热交换器。

温度控制器向TEC元件施加电流和电压,其主要有两项核心功能。首要功能是从激光二极管或其他热负载元件中移除热量。对激光二极管进行冷却是延长其寿命的关键。例如,工作在近红外区的GaAs激光二极管在25°C条件下的典型寿命为10,000小时。经验法则表明,每提升10°C的工作温度,激光二极管的寿命将缩短一半。激光二极管常常会产生数瓦甚至更多的热能,即使具备低热阻的高效散热装置,依然存在自发发热现象。因此,为保证半导体器件的寿命,必须采用温度控制器。

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第二项功能是稳定激光二极管的工作温度,这对于输出功率的稳定性至关重要。激光二极管与其他大多数半导体材料一样,在较高温度下的工作效率通常降低。结区升温导致的效率下降会直接影响光输出功率,因此采用激光二极管控制器精确调节温度极为重要。温度控制器会根据来自热敏电阻的反馈信号(以电阻形式)动态调节加至帕尔贴元件的电流。热敏电阻作为传感元件,用于测量特定位置的温度。其电阻值会随温度变化,根据带有热敏电阻专有常数的指数函数发生变化。电流控制器通过施加数微安培级的微小电流,并读取热敏电阻上的电压,来测量其电阻。

Opt Lasers™温度控制器具备多种最大电流与电压配置,能够实现对激光二极管的高效散热与温度稳定控制。温度控制器通常与TEC元件和激光二极管电流驱动器配合使用,实现对激光二极管的精确调节。