TEC温度制御 - レーザーを低温に保つ「ブラックテクノロジー」

1. ペルチェ効果: 電流の方向によって駆動される「ヒートポーター」

レーザー チップは温度に非常に敏感です。DFB レーザーの発光波長は温度によってドリフトし、温度の変動もチップの劣化を促進します。ウェーハを「低温」に保つには TEC が必要です。

TEC (熱電クーラー) はペルチェ効果を利用して動作します。電流が 2 つの半導体の接合部を通過すると、一端が熱を吸収し、もう一端が熱を放出します。熱は低温側から高温側に「伝導」されます。電流を逆にして、熱い面と冷たい面を交換します。

TEC は、直列に接続された複数の半導体コンポーネントで構成されます。冷却能力は数ワットに達することがあり、温度制御回路と連携して正確な温度制御を実現します。

2. BTF バタフライ パッケージの温度制御システム: 3 つのコンポーネントが連携して動作します。

ハイエンド光モジュールの温度制御は、次の 3 つのコンポーネントが連携して動作することによって実現されます。

TEC — コネクタとチップ実装面の間に取り付けられ、アクティブな冷却または加熱を提供し、温度制御システムの「エンジン」となります。

サーミスター (NTC) - チップの近くに取り付けられ、ジャンクション温度をリアルタイムで監視します。

外部温度制御回路- サーミスタのフィードバックを読み取り、閉ループで TEC 電流を調整して、ダイ温度を設定値にロックします。

Xuri のバタフライ パッケージ (BTF-30*12.7-S および 8PIN および 14PIN シリーズ) はすべて、TEC とサーミスタの取り付け位置を確保しており、温度制御信号を独立して配線するためにマルチピン レイアウトを使用しています。これが、バタフライ パッケージのピンの数が TO パッケージのピンの数よりもはるかに多い理由の 1 つです。

【次回】 次回：光電子デバイスの「目」～光学窓の材料選定と設計～

【用語解説】

1. TEC（Thermoelectric Cooler） ：ペルチェ効果を利用した固体冷却装置

2. ペルチェ効果: 電流が異種導体の接合部を通過するときに熱を吸収または放出する物理的効果。

3. NTCサーミスタ: 温度が上昇すると抵抗値が減少する抵抗器で、リアルタイムの温度監視に使用されます。

4. ジャンクション温度：半導体チップのアクティブ領域の動作温度。機器の寿命と性能の中心的な指標