ИСТИНА

Лазерные диоды – современные электронно-оптические приборы, используемые во многих областях науки и техники. Они находят широкое применение в волоконно-оптических системах, металлообработке, измерительном оборудовании, в источниках широкополосного излучения высокой яркости на основе оптических разрядов [1]. Характерной особенностью эксплуатации лазерных диодов является необходимость стабилизации рабочей температуры в диапазоне от 18 до 30 градусов Цельсия, от которой зависит как длина волны лазерного излучения, так и срок службы самого диода. Для практического решения этой задачи был выбран термоэлектрический модуль, основанный на эффекте Пельтье [2]. Это явление заключается в том, что при пропускании тока через контакт двух различных веществ (наиболее заметно это выражено в полупроводниках) на контакте происходит выделение дополнительного тепла, или же наоборот, его поглощение, если ток имеет противоположное направление. Таким образом термоэлектрический модуль, состоящий из последовательно соединенных пар полупроводников p- и n-типа с одной стороны нагревается, а с другой охлаждается. Важными преимуществами данной системы для охлаждения лазерного диода являются: - Малые габариты и вес. - Высокая охлаждающая способность на единицу веса и объема. - Возможность высокоточного регулирования температурного режима. - Малая инерционность, быстрый переход из режима охлаждения в режим нагрева. - Устойчивость к динамическим и статистическим перегрузкам. - Произвольная ориентация в пространстве и поле тяжести. Эксперименты проводились на собранном для этой цели специальном стенде, позволяющем исследовать холодильную мощность термоэлектрического модуля, силу тока через него, температуры холодной и горячей сторон, скорость охлаждающего потока воздуха, поступающего от вентилятора. Было изучено влияние на режимы работы лазерного диода как холодильной мощности элемента Пельтье, так и скорости потока воздуха, охлаждающего горячую сторону термоэлектрического модуля. Полученные результаты экспериментов позволяют разработать алгоритмы управления термоэлектрическим модулем для конкретных условий эксплуатации лазерного диода.