Diyot lazerlerde termoelektrik soğutma ile sıcaklık denetimi
Temperature control for diode lasers with thermoelectric cooling
- Tez No: 789946
- Danışmanlar: PROF. DR. NAİM DEREBAŞI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Termoelektrik soğutucular (TEC), küçük termal kapasiteli ve kararlı sıcaklık kontrolü gerektiren diyot lazerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, yüksek güçlü diyot lazerlerin soğutma uygulamalarında düşük performans katsayısı (COP) nedeniyle sınırlı kalmaktadır. Termoelektrik soğutucu modüllerinin sürüş akımı, soğutma performanslarını artırma yöntemlerinden biridir. Doğru akım (DC) ve darbe genişlik modülasyonlu (PWM) sürüş yöntemleri ile termoelektrik modüllerin soğutma performansları artırılabilmektedir. Fakat bu yöntemlerin uygulamada termal kararlılık süresinin kısa olması ve yüksek anahtarlama frekanslarının elektromanyetik gürültü oluşturması gibi bazı sınırlamaları bulunmaktadır. TEC modülünün soğutma performansını ve termal kararlılığını artırmak için sabit görev döngüsüne ve düşük darbe frekansına (≤1000Hz) sahip bir kare dalga akımı ile yeni sürme yöntemi geliştirilmiştir. Bu amaçla termoelektrik modül, sinyal üreteci ve sıcaklık kontrol biriminden oluşan bir deney düzeneği kurulmuştur ve sistem farklı sürüş yöntemleri için aynı koşulları sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Ölçüm sonuçları, kare dalga akımı sürüş yönteminin DC sürüş yöntemine göre %19'a kadar modülün performans katsayısının arttığını göstermektedir. Kare dalga akımı sürüş yöntemi, kendine özgü yapısından dolayı yarıiletken uygulamaları alanındaki soğutma zorluklarına ve teknolojiye önemli bir katkı sağlayabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Thermoelectric coolers (TECs) are used in a diode lasers that require low thermal capacity and extremely stable temperature control. However, their applications in cooling large thermal capacity of high power diode lasers have been limited due to low coefficient of performance (COP). Driving current of thermoelectric cooler modules is one of the methods to advance their cooling efficiency. Direct current (DC) and pulse width modulation (PWM) driving methods improve the coefficient of performance of thermoelectric module. However, some limitations of these methods exist in the application such as reducing the lasting time and electromagnetic interference of high switching frequencies. A novel rectangular pulse current (RPC) driving method which is the constant duty cycle was developed by optimising the input power due to low pulse frequency (≤1000Hz) of square wave to enhance the cooling efficiency and thermal stability of TEC modules. An experimental set up including thermoelectric module, signal generator and temperature control parts was constructed and the system provides the same conditions for different driving methods. The measurement results show that the coefficient of performance of TEC module with the RPC driving method was increased up to 19% as compared to DC driving method. The RPC driving method can be made a significant contribution to cooling challenges and technology in the field of semiconductor applications due to its particular properties.
Benzer Tezler
- Vakum ortamında, düşük sıcaklıklı, taranabilen harici optik geri beslemeli diyot lazer sistemi platformunun tasarlanması, kurulması ve çalıştırılması
Desinging, establishing and working tunable external cavity diode lazer system platform with optical feedback under low temperature and vacuum
BÜLENT HARUN KILIÇ
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN MUTLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KÜÇÜKKARA
- Çeşitli bakır kalkojenit nanofilmlerinin upd temelli elektrokimyasal kodepozisyon tekniğiyle sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of various copper chalcogenides nanofilms by upd-based electrochemical codeposition technique
ZEHRA YAZAR AYDIN
Doktora
Türkçe
2016
KimyaHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR ABACI
- Saydam frekans seçicili optik geri beslemeli diyot lazerlerde ışın karakterizasyonu
Beam characterization in diode lasers with optical feedback withtransparent frequency selector
ŞERİFE AÇELYA USTA KAZAN
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KÜÇÜKKARA
- Beyazlatmada kullanılan farklı ışıklı kaynaklarının pulpa odasında meydana getirdiği ısı artışının değerlendirilmesi
Intrapulpal temperature rise during different light activated bleaching systems
AYŞE ÖZLEM SÜSLEN
Doktora
Türkçe
2012
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiDiş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAFER TÜRKMEN
- Kip (MOD) kilitlemeli ve Q-anahtarlamalı diyot lazer üretimi
Mode locked and Q-switched laser diode fabrication
ÇAĞLAR DUMAN
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇAKMAK