笪余生 1,2唐彬浛 1张童童 1,2景飞 1,2[ ... ]廖翱 1,2
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司第二十九研究所,成都610036
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心,成都610036
为了降低直调电/光转换组件的功耗,以对组件的散热分析结论为基础,提出一种降低直调电/光转换组件功耗的封装方法,即对组件变形敏感的区域采用传统的柯伐合金材料,对半导体制冷器(TEC)底部要求快速散热的区域则采用热导率较高的金刚石铜材料。仿真与测试结果表明:所提出的方法可以降低TEC 热端面与组件底面之间的温差、TEC的冷热两端面温差、TEC的电流和TEC自身产生的功耗;在工作温度为70 ℃时,电/光转换组件的单通道功耗从传统封装方式的2.875 W降低到1.25 W,功耗降低了56.5%。
电/光转换组件 半导体制冷 金刚石铜 功耗 electrical/optical conversion module, semiconducto 
光通信技术
2023, 47(5): 0063
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司 第二十九研究所,成都610036
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心,成都610036
为了保持直调电/光转换组件激光器恒温区域温度不变,提出了一种新型的热隔离高频信号传输结构。该结构采用低热导率介质的电容来传输高频信号,有效增大了电/光转换组件中射频和激光器芯片之间的传热热阻,降低了从射频到激光器芯片恒温区之间的热传导。仿真结果表明:与传统的电路片搭接结构、金丝级联结构相比,所提传输结构使半导体制冷器的热负载分别降低了20.5%、10%,电流分别降低了100、60 mA;同时,该传输结构在2~18 GHz频段内的回波损耗最大只有-16.7 dB,具备良好的射频传输性能。
热隔离 电容 低热导率 电/光转换组件 半导体制冷 回波损耗 thermal insulation, capacitance, low conduction, e 
光通信技术
2023, 47(5): 0050
吕海燕 1,2,3洪占勇 1,2,3,*杜先常 1,2,3
作者单位
摘要
1 安徽省航空结构件成型制造与装备实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学工业与装备技术研究院, 安徽 合肥 230009
3 科大国盾量子技术股份有限公司, 安徽 合肥 230088
负反馈雪崩光电二极管是一款单片集成负反馈电阻的砷化镓铟雪崩光电二极管光子计数器件。在基于负反馈雪崩光电二极管的单光子探测器中, 高灵敏度的制冷系统是保障其正常工作的必备条件。采用被动制冷和主动制冷相结合的方式, 设计了一套高灵敏度制冷系统。通过理论计算、仿真和实测该制冷系统, 表明该系统内部功耗降低58.63%, 且在室温25 oC和高温65 oC环境下, 该系统均能使负反馈雪崩光电二极管工作温度控制在 (-20 ± 0.3) oC, 具有环境适应性强、制冷温差大、制冷温度可控等优点。
光电子学 负反馈雪崩光电二极管 单光子探测器 半导体制冷 optoelectronics negative feedback avalanche photodiode single-photon detector semiconductor refrigeration 
量子电子学报
2023, 40(3): 400
姜炎坤 1朴亨 1王鹏 1李恒宽 1[ ... ]陈晨 1,*
作者单位
摘要
1 吉林大学 仪器科学与电气工程学院,吉林 长春 130026
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
3 北京智芯微电子科技有限公司,北京 102200
随着光电检测技术的发展,红外气体检测技术在诸多领域有着广泛的应用。温度对于气体浓度及同位素丰度检测有着重要影响,采用比例-积分-微分(PID)控制算法的传统温度控制系统存在超调、响应时间慢和精度低的缺点。针对上述问题,首先使用COMSOL软件进行有限元分析,确定加热结构;然后以STM32单片机作为主控器件,通过16位AD芯片LTC1864进行实时温度数据采集;最后采用线性自抗扰算法(LADRC)算法调节PWM波,实现控制半导体制冷器(TEC)对系统温度的高精度实时动态调节。在19.8 ℃的环境温度下,进行目标温度为32 ℃的温控实验。结果表明,采用LADRC算法的温度控制系统在稳定工作时,温度波动标准差为0.0357 ℃,相比于采用PID算法的温度控制系统,具有无超调、响应时间快和高精度的优点。
红外气体检测 温度控制 有限元分析 线性自抗扰算法 半导体制冷 infrared gas detection temperature control finite element analysis linear auto disturbance rejection algorithm semiconductor cooler 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20210813
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 ,上海 200093
针对大功率光学器件和设备的热严重影响其稳定性、性能和使用寿命的问题,提出了一种基于能量回馈的智能高效热电散热系统。利用基于改进的增量式比例积分微分(PID)算法快速实现高精度温度控制,通过能量回收机制实现热电制冷器(TEC)制冷效率的提升。采用光伏充电为主、电源充电为辅的电源管理策略,通过上位机监测与控制实现对两组蓄电池的高效充放电切换。同时,利用Python+PyQt5为散热系统搭建可视化图形操作界面。研究表明,设计的实验系统实现了对TEC器件的电路信息监测与温度高效控制,可为解决大功率光学器件和系统的散热问题提供参考。
能量反馈 能量管理系统 改进PID算法 温控系统 热电制冷 半导体制冷 energy feedback energy management system improved PID algorithm temperature control system thermoelectric refrigeration semiconductor refrigeration 
光学仪器
2022, 44(1): 70
作者单位
摘要
1 泉州师范学院 光子技术研究中心,福建 泉州 362000
2 泉州师范学院 福建省先进微纳光子技术与器件重点实验室,福建 泉州 362000
3 泉州师范学院 福建省超精密光学工程技术与应用协同创新中心,福建 泉州 362000
针对待测晶粒大的情况,为解决晶粒双面检测时双面之间产生光程差导致的的成像清晰度问题,提出了一种基于偏振分光成像法的半导体制冷器件晶粒相邻双面同时成像缺陷检测的装置。利用偏振分光器与直角转像棱镜对采用偏振分束器与偏振相机的晶粒天面和侧面同时等光程共焦成像检测装置进行了光学设计,完成了晶粒相邻双面同时等光程偏振成像缺陷检测的实验验证。结果表明,该偏振分光成像检测技术可以实现晶粒相邻面的同时缺陷检测,并能很好地满足相邻面等光程成像缺陷检测的性能要求。当晶粒相邻面等光程共焦时,检测分辨率可达到110 lp/mm以上,而当晶粒相邻面离焦(准共焦)仅±0.20 mm时,分辨率则降至45 lp/mm以下。本检测装置具有双面成像清晰度好、成像光路共焦调整方便、检测装置结构简单可靠,以及提高的缺陷检测性能等优点。
机器视觉 光学设计 自动光学检测 偏振分束器 半导体制冷器晶粒 machine vision optical design automatic optical inspection polarization beam splitter thermoelectric cooler (TEC) 
光学仪器
2021, 43(6): 64
廖廷俤 1,2,3颜少彬 1段亚凡 1,2,3陈武 2[ ... ]黄衍堂 2
作者单位
摘要
1 泉州师范学院光子技术研究中心,福建 泉州 362000
2 福建省先进微纳光子技术与器件重点实验室,福建 泉州 362000
3 福建省超精密光学工程技术与应用协同创新中心,福建 泉州 362000
提出了一种半导体制冷器件晶粒相邻面同时准共焦成像检测的光学装置。选择晶粒天面成像光路中直角反射转像棱镜到玻璃载物转盘之间的距离调节来实现双面准共焦成像。设计了晶粒相邻面缺陷同时准共焦成像检测的光学系统,完成了晶粒相邻面缺陷同时准共焦成像检测的实验验证。结果表明,该检测装置可以实现晶粒相邻面缺陷同时成像检测的功能,满足晶粒相邻面缺陷成像检测的性能要求。具有提高检测速度、简化结构且提高系统可靠性等优点,可在晶粒缺陷智能检测筛选系统中获得应用。
机器视觉 光学设计 自动光学检测 半导体制冷晶粒 machine vision optical design automatic optical inspection thermoelectric cooler(TEC) 
光学仪器
2021, 43(5): 90
作者单位
摘要
1 武汉邮电科学研究院,武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430074
第5代移动通信技术(5G)前传是承载网络的重要组成部分,高精度时间同步以及海量连接的需求对接入网有了更高的要求。为了解决前传哑资源管理及光纤资源问题,中国移动提出了中等波分复用(MWDM)前传方案。针对MWDM方案的需求和5G前传推行需要降低成本的问题,文章提出了一款应用于MWDM光模块的25 Gbit/s 光发射组件(TOSA),采用低成本的同轴气密封装,并内置半导体制冷器来支持室外场景的严苛条件。文章主要介绍了TOSA的关键设计和封装形式,并从设计和工艺上对其控温能力进行了优化,最后对样品的光电性能、控温能力以及传输性能进行了测试。测试结果表明,器件性能优良,且满足SFP28封装形式和IEEE 802.3协议标准。关键词:
中等波分复用 5G前传 半导体制冷 MWDM 5G fronthaul thermo electric cooler 
光通信研究
2021, 47(2): 59
作者单位
摘要
深圳市计量质量检测研究院, 广东 深圳 518131
车用乙醇汽油是一种新型、 清洁的汽车燃料, 在燃烧过程中, 微量的重金属杂质对汽车的行驶和养护有着至关重要的影响, 一些燃烧产物可能会污染环境, 威胁人们的身体健康, 因此有必要对其中的微量元素进行控制。 以异辛烷稀释汽油样品, 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定车用E10乙醇汽油中钠、 锌含量的方法, 选择钠和锌的分析谱线分别为: 589.592和213.857 nm, 实验优化了雾化气流量和蠕动泵速率对信背比的影响, 应用了半导体制冷雾化系统(雾化室温度设置为-10 ℃)降低了进样过程中溶液的挥发性, 保证了等离子体的稳定性, 同时, 实验研究了稀释比、 内标元素以及稀释剂的类型对测定结果的影响, 结果表明: (1)在-10 ℃低温下选择航空煤油为稀释剂, 钠和锌的回收率均在120%以上, Y内标比值均在1.20以上, 异辛烷为稀释剂时回收率和内标比值均满足要求, 可能是航空煤油在低温下的密度和黏度较大导致, 得出低温条件下异辛烷比航空煤油更适合作为乙醇汽油的稀释剂; (2)当选择Co做为内标元素时, 有些样品的内标元素比值在120%以上, Y为内标元素时, 样品的内标元素比值均满足要求, 可能是由于Co的稳定性较差或样品里含有Co, 得出Y比Co元素更适合做为乙醇汽油的内标元素; (3)本方法的钠和锌元素的检出限分别为0.013和0.005 mg·kg-1, 加标回收率为85.1%~106.0%, 相对标准偏差(RSD, n=7)为1.0%~4.8%; (4)通过与微波消解-ICP-OES法进行比较, 本方法的测定结果与加标理论值较接近, 弥补了微波消解法元素易损失的缺点。 此法具有快速、 灵敏、 准确的优点, 可应用于乙醇汽油中钠和锌元素的监测。
E10乙醇汽油 电感耦合等离子体发射光谱 半导体制冷雾化系统   Ethanol gasoline for motor vehicles(E10) ICP-OES Semiconductor refrigeration nebulizer system Sodium Zinc 
光谱学与光谱分析
2021, 41(3): 973
姚萍萍 1,2许孙龙 1,2涂碧海 1,2于新宇 1,2[ ... ]洪津 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
针对多角度偏振成像仪探测器光电性能的评估需求,研制一套图像传感器光电性能参数通用测试系统,并提出一种基于珀耳帖效应的热电制冷器和低温循环机相组合的探测器控温方法。实验结果表明积分球的光源稳定性为0.036%,照度均匀度≥99.3%,探测器制冷系统降温速率约为2.2 ℃/min,温控精度优于±0.15 ℃,实现在-10~25 ℃的工作温度范围内对量子效率、光响应不一致性、暗电流、满阱电荷和光响应非线性等关键性能参数的测量,多角度偏振成像仪探测器不同波长下的光响应不一致性优于3%,光响应非线性优于1%,工作温度升高至9 ℃暗电流增加1.25倍,近红外波段的量子效率变化3.58个百分点。探测器性能的评估为多角度偏振成像仪整机的性能测试和定标需求提供保障。
测量 偏振成像仪 电荷耦合器件 光电性能 温度控制 半导体制冷 
中国激光
2020, 47(9): 0910001

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!