فوٹوونکس ٹکنالوجی چھوٹے شکل کے عوامل اور اعلی طاقت کی کثافت کی طرف بڑھ رہی ہے۔ جیسا کہ آپٹیکل اجزاء مجرد پیکجوں سے مربوط فوٹوونک سرکٹس تک تیار ہوتے ہیں، فی یونٹ رقبہ حرارت کا بہاؤ تیزی سے بڑھتا ہے۔ چند ملی میٹر پیکیج ایریا میں کام کرنے والا لیزر ڈائیوڈ مقامی حرارت کی کثافت پیدا کرسکتا ہے جو 100 W/cm سے زیادہ ہے۔2مثال کے طور پر، جب کہ کوپیکیجڈ آپٹکس اور دیگر گھنے آپٹیکل ذیلی اسمبلیاں ان اقدار کو اور بھی بلند کرتی ہیں۔
تھرمل اثرات براہ راست آپٹیکل کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ طول موج، آؤٹ پٹ پاور، ماڈیولیشن رویہ، اور ڈیٹیکٹر شور درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتے ہیں۔ ان سسٹمز کے لیے جن میں کارکردگی کا مارجن تنگ ہوتا ہے، یہاں تک کہ چھوٹے تھرمل انحراف بھی چینل کی غلط ترتیب، پیمائش کی خرابی، یا تصویر کے معیار کو گھٹانے میں ترجمہ کر سکتے ہیں۔ جیسے جیسے فوٹوونک ڈیوائسز زیادہ کمپیکٹ اور مضبوطی سے مربوط ہو جاتی ہیں، اکیلے غیر فعال کولنگ میں اکثر آپریٹنگ حالات کو برقرار رکھنے کے لیے درکار درستگی کا فقدان ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، فعال تھرمل کنٹرول تیزی سے آلہ اور پیکیج کی سطح پر لاگو کیا جاتا ہے.
تھرمو الیکٹرک کولر اور فعال درجہ حرارت کنٹرول
تھرمو الیکٹرک کولر (TECs) پیلٹیئر اثر کی بنیاد پر کام کرتے ہیں، یہ ایک ٹھوس-ریاست کا واقعہ ہے جس میں لاگو برقی کرنٹ مختلف سیمی کنڈکٹر مواد کے جنکشنوں پر حرارت کی نقل و حمل کو چلاتا ہے۔ جب کرنٹ بہتا ہے، تو حرارت فعال طور پر آلہ کے ایک طرف سے دوسری طرف پمپ کی جاتی ہے۔ غیر فعال ہیٹ سنک یا کنویکشن-پر مبنی طریقوں کے برعکس، تھرمو الیکٹرک ڈیوائسز صرف گرمی کے پھیلاؤ اور ہٹانے پر انحصار کرنے کے بجائے درجہ حرارت کو براہ راست کنٹرول فراہم کرتے ہیں (تصویر دیکھیں. 1)۔
فوٹوونکس ٹکنالوجی چھوٹے شکل کے عوامل اور اعلی طاقت کی کثافت کی طرف بڑھ رہی ہے۔ جیسا کہ آپٹیکل اجزاء مجرد پیکجوں سے مربوط فوٹوونک سرکٹس تک تیار ہوتے ہیں، فی یونٹ رقبہ حرارت کا بہاؤ تیزی سے بڑھتا ہے۔ چند ملی میٹر پیکیج ایریا میں کام کرنے والا لیزر ڈائیوڈ مقامی حرارت کی کثافت پیدا کرسکتا ہے جو 100 W/cm سے زیادہ ہے۔2مثال کے طور پر، جب کہ کوپیکیجڈ آپٹکس اور دیگر گھنے آپٹیکل ذیلی اسمبلیاں ان اقدار کو اور بھی بلند کرتی ہیں۔
تھرمل اثرات براہ راست آپٹیکل کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ طول موج، آؤٹ پٹ پاور، ماڈیولیشن رویہ، اور ڈیٹیکٹر شور درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتے ہیں۔ ان سسٹمز کے لیے جن میں کارکردگی کا مارجن تنگ ہوتا ہے، یہاں تک کہ چھوٹے تھرمل انحراف بھی چینل کی غلط ترتیب، پیمائش کی خرابی، یا تصویر کے معیار کو گھٹانے میں ترجمہ کر سکتے ہیں۔ جیسے جیسے فوٹوونک ڈیوائسز زیادہ کمپیکٹ اور مضبوطی سے مربوط ہو جاتی ہیں، اکیلے غیر فعال کولنگ میں اکثر آپریٹنگ حالات کو برقرار رکھنے کے لیے درکار درستگی کا فقدان ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، فعال تھرمل کنٹرول تیزی سے آلہ اور پیکیج کی سطح پر لاگو کیا جاتا ہے.
تھرمو الیکٹرک کولر اور فعال درجہ حرارت کنٹرول
تھرمو الیکٹرک کولر (TECs) پیلٹیئر اثر کی بنیاد پر کام کرتے ہیں، یہ ایک ٹھوس-ریاست کا واقعہ ہے جس میں لاگو برقی کرنٹ مختلف سیمی کنڈکٹر مواد کے جنکشنوں پر حرارت کی نقل و حمل کو چلاتا ہے۔ جب کرنٹ بہتا ہے، تو حرارت فعال طور پر آلہ کے ایک طرف سے دوسری طرف پمپ کی جاتی ہے۔ غیر فعال ہیٹ سنک یا کنویکشن-پر مبنی طریقوں کے برعکس، تھرمو الیکٹرک ڈیوائسز صرف گرمی کے پھیلاؤ اور ہٹانے پر انحصار کرنے کے بجائے درجہ حرارت کو براہ راست کنٹرول فراہم کرتے ہیں (تصویر دیکھیں. 1)۔
