ফোটোনিক্স প্রযুক্তি ছোট আকারের কারণ এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্বের দিকে অগ্রসর হতে থাকে। অপটিক্যাল উপাদানগুলি বিযুক্ত প্যাকেজ থেকে ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক সার্কিটে বিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে প্রতি ইউনিট এলাকায় তাপ প্রবাহ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। কয়েক মিলিমিটার প্যাকেজ এলাকায় কাজ করা একটি লেজার ডায়োড স্থানীয় তাপ ঘনত্ব তৈরি করতে পারে যা 100 ওয়াট/সেমি অতিক্রম করে2, উদাহরণস্বরূপ, যখন কপ্যাকেজড অপটিক্স এবং অন্যান্য ঘন অপটিক্যাল সাবসেম্বলিগুলি এই মানগুলিকে আরও উচ্চতর করে।
তাপীয় প্রভাব সরাসরি অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আউটপুট শক্তি, মডুলেশন আচরণ, এবং ডিটেক্টর শব্দ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। যে সিস্টেমে পারফরম্যান্সের মার্জিন সংকীর্ণ, এমনকি ছোট তাপীয় বিচ্যুতিগুলি চ্যানেলের মিসলাইনমেন্ট, পরিমাপ ত্রুটি বা অবনমিত চিত্রের গুণমানে অনুবাদ করতে পারে। যেহেতু ফোটোনিক ডিভাইসগুলি আরও কমপ্যাক্ট এবং শক্তভাবে একত্রিত হয়ে যায়, একা প্যাসিভ কুলিংয়ে প্রায়শই সামঞ্জস্যপূর্ণ অপারেটিং অবস্থা বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় সূক্ষ্মতার অভাব থাকে। ফলস্বরূপ, সক্রিয় তাপ নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস এবং প্যাকেজ স্তরে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রয়োগ করা হয়।
থার্মোইলেকট্রিক কুলার এবং সক্রিয় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ
থার্মোইলেকট্রিক কুলার (TECs) পেল্টিয়ার প্রভাবের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, একটি কঠিন- অবস্থা যেখানে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক প্রবাহ ভিন্ন অর্ধপরিবাহী পদার্থের সংযোগস্থল জুড়ে তাপ পরিবহন চালায়। যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন তাপ সক্রিয়ভাবে ডিভাইসের একপাশ থেকে অন্য দিকে পাম্প করা হয়। প্যাসিভ হিট সিঙ্ক বা পরিচলন-ভিত্তিক পদ্ধতির বিপরীতে, থার্মোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র তাপ ছড়ানো এবং অপসারণের উপর নির্ভর না করে সরাসরি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে (চিত্র দেখুন. 1)।
ফোটোনিক্স প্রযুক্তি ছোট আকারের কারণ এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্বের দিকে অগ্রসর হতে থাকে। অপটিক্যাল উপাদানগুলি বিযুক্ত প্যাকেজ থেকে ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক সার্কিটে বিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে প্রতি ইউনিট এলাকায় তাপ প্রবাহ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। কয়েক মিলিমিটার প্যাকেজ এলাকায় কাজ করা একটি লেজার ডায়োড স্থানীয় তাপ ঘনত্ব তৈরি করতে পারে যা 100 ওয়াট/সেমি অতিক্রম করে2, উদাহরণস্বরূপ, যখন কপ্যাকেজড অপটিক্স এবং অন্যান্য ঘন অপটিক্যাল সাবসেম্বলিগুলি এই মানগুলিকে আরও উচ্চতর করে।
তাপীয় প্রভাব সরাসরি অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আউটপুট শক্তি, মডুলেশন আচরণ, এবং ডিটেক্টর শব্দ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। যে সিস্টেমে পারফরম্যান্সের মার্জিন সংকীর্ণ, এমনকি ছোট তাপীয় বিচ্যুতিগুলি চ্যানেলের মিসলাইনমেন্ট, পরিমাপ ত্রুটি বা অবনমিত চিত্রের গুণমানে অনুবাদ করতে পারে। যেহেতু ফোটোনিক ডিভাইসগুলি আরও কমপ্যাক্ট এবং শক্তভাবে একত্রিত হয়ে যায়, একা প্যাসিভ কুলিংয়ে প্রায়শই সামঞ্জস্যপূর্ণ অপারেটিং অবস্থা বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় সূক্ষ্মতার অভাব থাকে। ফলস্বরূপ, সক্রিয় তাপ নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস এবং প্যাকেজ স্তরে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রয়োগ করা হয়।
থার্মোইলেকট্রিক কুলার এবং সক্রিয় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ
থার্মোইলেকট্রিক কুলার (TECs) পেল্টিয়ার প্রভাবের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, একটি কঠিন- অবস্থা যেখানে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক প্রবাহ ভিন্ন অর্ধপরিবাহী পদার্থের সংযোগস্থল জুড়ে তাপ পরিবহন চালায়। যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন তাপ সক্রিয়ভাবে ডিভাইসের একপাশ থেকে অন্য দিকে পাম্প করা হয়। প্যাসিভ হিট সিঙ্ক বা পরিচলন-ভিত্তিক পদ্ধতির বিপরীতে, থার্মোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র তাপ ছড়ানো এবং অপসারণের উপর নির্ভর না করে সরাসরি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে (চিত্র দেখুন. 1)।
