半導(dǎo)體光放大器SOA蝶型器件中熱敏電阻的作用

熱敏電阻是一種感溫元件，它能夠根據(jù)溫度的變化產(chǎn)生電阻變化。在半導(dǎo)體光放大器SOA蝶型器件中，熱敏電阻常被用于監(jiān)測(cè)溫度。通過(guò)測(cè)量熱敏電阻的電阻值，可以體現(xiàn)出其所在環(huán)境溫度的變化。這種監(jiān)測(cè)方式對(duì)于SOA半導(dǎo)體光放大器的溫度控制非常重要，因?yàn)镾OA器件中的放大器芯片對(duì)溫度變化比較敏感。如隨著溫度的升高，SOA芯片需要有更多的載流子注入來(lái)維持所需的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，SOA 芯片的閾值電流升高，這會(huì)導(dǎo)致SOA的能量轉(zhuǎn)化效率降低，將更多的電能轉(zhuǎn)換為熱能，發(fā)射波長(zhǎng)也隨著溫度的變化發(fā)生漂移。如果SOA芯片不能快速有效地制冷，則不僅會(huì)影響其輸出特性，甚至?xí)?duì)SOA芯片造成損傷。為了保證SOA芯片有較長(zhǎng)的工作壽命，必須采取自動(dòng)溫度控制的措施，來(lái)控制SOA芯片溫度，維持半導(dǎo)體光放大器的正常工作。

以天津見(jiàn)合八方的半導(dǎo)體光放大器SOA為例，SOA芯片旁貼有一片NTC型熱敏電阻，芯片的工作溫度一般是設(shè)定在25℃，當(dāng)芯片溫度高于或低于25℃時(shí)，熱敏電阻的電阻值就會(huì)發(fā)生變化。這個(gè)阻值的變化可通過(guò)檢測(cè)電路檢出。檢測(cè)電路將這個(gè)變化的信號(hào)傳遞給調(diào)溫控制電路，調(diào)溫電路會(huì)驅(qū)動(dòng)可制冷和制熱的器件（TEC半導(dǎo)體熱電制冷器），這個(gè)TEC裝在芯片下面的熱沉上，通過(guò)調(diào)節(jié)熱沉的溫度來(lái)對(duì)芯片溫度進(jìn)行反向控制，使之維持在設(shè)定的25℃上。從而起到保證SOA性能參數(shù)穩(wěn)定和延長(zhǎng)壽命的作用。

溫度偏差檢出電路示意圖

現(xiàn)一些半導(dǎo)體芯片廠家推出系列的TEC專用集成電路芯片。如美信公司，其MAX1968，一側(cè)接熱敏電阻，另一側(cè)接TEC，周邊配上一些阻容電感器件，即可構(gòu)建一套不錯(cuò)的溫度控制系統(tǒng)。

審核編輯 黃宇