Module de contrôle de la température du laserIl s'agit d'un dispositif d'accompagnement clé pour le contrôle précis de la température de fonctionnement du laser, largement utilisé dans le traitement industriel, les équipements médicaux, les systèmes de communication, les instruments de recherche scientifique et les lidar. Parce que la longueur d'onde de sortie, la stabilité de puissance et la durée de vie des lasers (tels que les lasers à semi - conducteur, à solide ou à fibre) sont extrêmement sensibles à la température, de petites fluctuations de température peuvent entraîner une dérive des performances et même des dommages au dispositif, le contrôle de La température de haute précision est l'une des technologies de base pour garantir leur fonctionnement stable et efficace.

Ce module est généralement basé sur le principe de la réfrigération thermoélectrique (TEC, c'est - à - dire l'effet Palladium), combiné à un capteur de température à haute sensibilité (tel qu'une thermistance ou pt100), à un algorithme de commande PID et à un circuit d'entraînement pour constituer un système de régulation de température en boucle fermée. Il peut à la fois refroidir et chauffer, peut contrôler la température de la puce ou de la cavité du laser de manière stable à une valeur de consigne de ± 0,1 ℃, en cas de changement de température ambiante ou de génération de chaleur par le laser lui - même. Certains modules HD prennent également en charge le contrôle indépendant de la température multicanal, les interfaces de communication numériques telles que RS485, can ou USB, la surveillance à distance et les fonctions d'auto - diagnostic des pannes.

　　Module de contrôle de la température du laserSon champ d'application principal et l'analyse de scénarios spécifiques:

I. domaine des communications optiques

Système de multiplexage dense en longueur d'onde (DWDM)

Scénario d'application: dans le système DWDM, la longueur d'onde du laser doit être strictement stabilisée à l'intervalle de canal standard ITU - t (par exemple, 100 GHz ou 50 GHz), les fluctuations de température peuvent entraîner une dérive de longueur d'onde, provoquant une diaphonie du canal et une augmentation du taux d'erreur de code.

Rôle de contrôle de la température: contrôle de la stabilité de la longueur d'onde à ± 0,02 nm par le contrôle de la température à ± 0,01 ° C, répond aux exigences d'intégrité du signal pour les communications optiques à haute vitesse telles que 400g / 800g.

Cas typique: dans les équipements DWDM de Huawei, ZTE et d'autres entreprises, le module de contrôle de la température est intégré avec un LASER ACCORDABLE (itla), permettant un verrouillage dynamique de la longueur d'onde.

Communications optiques cohérentes

Scénario d'application: module de lumière cohérente (par exemple 100g / 200g cfp2 - DCO), la largeur de ligne du laser doit être inférieure à 100khz, les fluctuations de température peuvent aggraver l'élargissement de la largeur de ligne et réduire l'efficacité de la modulation du signal.

Rôle de contrôle de la température: maintenir la température du laser stable, assurer la conformité de l'indicateur de largeur de ligne, soutenir le format de modulation d'ordre supérieur (par exemple QPSK, 16qam) transmission.

II. Domaine de la technologie quantique

Distribution de clés quantiques (QKD)

Scénario d'application: dans le système QKD, la longueur d'onde d'une seule source de photons, telle qu'une source de lumière faiblement cohérente ou une paire de photons intriqués, doit être exactement adaptée à la fenêtre à faible perte de fibre optique (1550nm), les fluctuations de température peuvent entraîner une désadaptation de la longueur d'onde et réduire l'efficacité de la distribution de clés.

Action de contrôle de la température: contrôle de la stabilité de la longueur d'onde à ± 0001 nm par le contrôle de la température à ± 0001 ° C, assurant la fiabilité de transmission de l'état quantique.

Cas typique: le module de contrôle de la température est utilisé pour stabiliser la performance d'une source de photons unique dans le réseau QKD "Beijing - Shanghai Mainline" de Koda, en Chine.

L'expérimentation de l'atome froid

Scénarios d'application: horloge atomique froide, interféromètre atomique et d'autres expériences, le laser doit verrouiller plusieurs fréquences en même temps (par exemple, lumière Raman, lumière de pompage), les fluctuations de température peuvent provoquer un Déverrouillage de la fréquence, affectant le refroidissement atomique et la précision de manipulation.

Rôle de contrôle de la température: contrôle indépendant de la température multicanaux pour assurer la stabilité de la fréquence de chaque laser meilleure que 1 MHz, prend en charge la mesure du temps au niveau de la nanoseconde et la détection de la microgravité.

Iii. Domaines de traitement industriel

Laser à fibre haute puissance

Scénarios d'application: les lasers à fibre de classe kilowatt (par exemple, 1kw - 30kw) sont utilisés pour la découpe, le soudage, l'augmentation de la température de la source de pompage (par exemple, le laser semi - conducteur 976nm) peut entraîner une baisse de la puissance de sortie et une détérioration de la qualité du faisceau.

Action de contrôle de la température: contrôle de la température de la source de pompage à 25 ° C ± 0,5 ° C grâce à la combinaison de réfrigération TEC et de refroidissement liquide, assurant une stabilité de puissance supérieure à ± 1% et une qualité de faisceau m² < 1,2.

Cas typique: IPG, laser Reebok et d'autres entreprises dans les lasers à fibre, le module de contrôle de la température est intégré à la source de pompage et prend en charge l'usinage continu 24 heures sur 24.

Système de soudage laser semi - conducteur

Scénario d'application: dans le boîtier microélectronique, le laser à semi - conducteur (par exemple, 808nm / 980nm) est utilisé pour la fusion de la soudure étain - or, les fluctuations de température peuvent provoquer un point de soudure ou des dommages aux composants.

Rôle de contrôle de la température: surveiller la température de jonction du laser en temps réel, contrôler les fluctuations de température à ± 0,5 ° C via le contrôle PID, assurer la cohérence de la soudure.

Iv. Domaine médical et esthétique

Appareil de traitement laser

Scénarios d'application: traitement au laser dermatologique (par exemple, taches expectorantes, grains de beauté expectorants), la longueur d'onde de sortie du laser solide (par exemple Nd: YAG, er: YAG) doit correspondre exactement au pic d'absorption (par exemple, 1064 nm / 2940 nm), les fluctuations de température peuvent entraîner un décalage de longueur d'onde, réduire l'efficacité du traitement ou déclencher des effets secondaires.

Action de contrôle de la température: par ± 0,1 ° C classe de contrôle de la température, assurer la stabilité de la longueur d'onde, soutenir la répétabilité de l'énergie pulsée mieux que ± 5%.

Cas typique: dans l'équipement laser médical d'entreprises telles que les médecins, sanoshi et d'autres, le module de contrôle de la température est utilisé pour stabiliser la performance du laser.

Équipement d'épilation au laser

Scénarios d'application: lorsqu'un laser à semi - conducteur (par exemple, 808 nm) est utilisé pour l'épilation, les fluctuations de température peuvent affecter la distribution d'énergie du faisceau, ce qui entraîne un traitement inégal ou des brûlures cutanées.

Effet de contrôle de la température: maintenir la température du laser stable, assurer l'uniformité de la densité d'énergie du faisceau meilleure que ± 10%, améliorer la sécurité du traitement.