日本語
I. 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、温度変動もチップの劣化を促進します。チップを「低温」に保つには、TEC が必要です。
TEC (熱電冷却器) はペルチェ効果に基づいて動作します。電流が 2 つの半導体の接合部を通過すると、一方の端が熱を吸収し、もう一方の端が熱を放出します。熱は低温側から高温側に「運ばれ」ます。電流を逆にすると、コールド側とホット側が入れ替わります。
TEC は、直列に接続された複数の半導体素子で構成されます。冷却電力は数ワットに達することがあり、温度制御回路と組み合わせることで正確な温度制御を実現します。
II. BTF バタフライ パッケージの温度制御システム: 連携して動作する 3 つのコンポーネント
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 — ヘッダーとチップ取り付け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、チップ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 とサーミスター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 パッケージが TO パッケージよりもはるかに多くのピンを備えている理由の 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: 電流が異なる導体の接合部を通過するときに熱が吸収または放出される物理的効果
3. NTC サーミスタ: 温度が上昇すると抵抗値が低下する抵抗器で、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: 半導体チップの活性領域の動作温度。デバイスの寿命とパフォーマンスの中心的な指標
