ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी एनटीसी थर्मिस्टर

X-Meritan SFP, QSFP, आणि CFP फॉर्म घटकांसह ऑप्टिकल ट्रान्ससीव्हर्समध्ये तापमान संवेदनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी NTC थर्मिस्टर तयार करते. रिअल-टाइम तापमान फीडबॅक देण्यासाठी हे घटक लेसर डायोडच्या जवळ किंवा TEC कंट्रोल लूपमध्ये ठेवलेले असतात. रेझिस्टन्स व्हॅल्यू तापमानानुसार अंदाजानुसार बदलते, ज्यामुळे कंट्रोल सर्किटला स्थिर लेसर ऑपरेटिंग पॉइंट राखता येतो.

ऑप्टिकल मॉड्यूल्समध्ये अचूक तापमान निरीक्षण हे सोयीचे वैशिष्ट्य नाही. अनेक डीएफबी लेसरसाठी लेसर तरंगलांबी अंदाजे 0.1 एनएम प्रति डिग्री सेल्सिअसने बदलते. DWDM सिस्टीममध्ये काही अंशांचा तापमान वाढल्याने आउटपुट स्वीकार्य चॅनल विंडोच्या बाहेर हलवू शकतो. ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी एनटीसी थर्मिस्टर फीडबॅक सिग्नल प्रदान करतो जो टीईसी ड्रायव्हर हा ड्रिफ्ट दुरुस्त करण्यासाठी वापरतो.

ऑप्टिकल मॉड्यूलमध्ये NTC थर्मिस्टर कसे कार्य करते

ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी NTC थर्मिस्टर सामान्यत: लेसर डायोड सारख्याच सबमाउंटशी जोडलेले असते किंवा TEC कोल्ड साइडला जोडलेले असते. लेसर तापमान बदलत असताना, थर्मिस्टरचा प्रतिकार R25 मूल्य आणि B स्थिरांकाने परिभाषित केलेल्या नॉनलाइनर वक्रानुसार बदलतो. कंट्रोल सर्किट या प्रतिकाराचे मोजमाप करते, तापमान मूल्यामध्ये रूपांतरित करते आणि लेसरला लक्ष्य तापमानात परत आणण्यासाठी TEC करंट समायोजित करते.

प्रतिकार आणि तापमान यांच्यातील संबंध मानक समीकरणाचे अनुसरण करतात:

R(T) = R25 × exp[ B × (1/T - 1/298.15) ]

जेथे T केल्विनमध्ये आहे आणि B हा भौतिक स्थिरांक आहे. ऑप्टिकल मॉड्यूल ऍप्लिकेशन्ससाठी, 3380 K आणि 3950 K मधील B25/50 मूल्ये सामान्य आहेत. निवड अपेक्षित ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी आणि कंट्रोल सर्किटद्वारे आवश्यक रिझोल्यूशनवर अवलंबून असते.

तांत्रिक मापदंड

खालील सारणी X-Meritan कडून उपलब्ध मानक कॉन्फिगरेशनची सूची देते. व्हॉल्यूम प्रकल्पांसाठी सानुकूल मूल्ये शक्य आहेत.

सर्व मूल्ये उत्पादनामध्ये सत्यापित केली जातात. प्रत्येक बॅचसाठी प्रतिकार आणि बी मूल्य मोजमापांसह संपूर्ण चाचणी अहवाल प्रदान केला जाऊ शकतो.

सेल्फ-हीटिंगवर महत्त्वाची सूचना: NTC द्वारे मापन प्रवाह इतका कमी असणे आवश्यक आहे की थर्मिस्टरमध्ये विखुरलेली शक्ती त्याचे तापमान 0.1°C पेक्षा जास्त वाढवू शकत नाही. 1.5 mW/°C च्या अपव्यय घटकासह 10 kΩ NTC साठी, याचा अर्थ मापन प्रवाह अंदाजे 120 µA च्या खाली असावा. हे ओलांडल्याने थर्मिस्टर वास्तविक लेसर तापमानापेक्षा जास्त तापमान वाचतो, ज्यामुळे कंट्रोल लूप जास्त थंड होऊ शकतो.

भौतिक रचना आणि माउंटिंग

एक्स-मेरिटन ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी एनटीसी थर्मिस्टरचा पुरवठा बेअर चिप स्वरूपात करते, औ किंवा एजी इलेक्ट्रोडसह, वायर बाँडिंगसाठी किंवा सिरेमिक सबमाउंटवर सोल्डरिंगसाठी योग्य. चिपचे परिमाण सामान्यत: 0.5 मिमी × 0.5 मिमी ते 1.0 मिमी × 1.0 मिमी, 0.2 मिमी ते 0.5 मिमी पर्यंत जाडीसह असतात. हे छोटे फूटप्रिंट ऑप्टिकल मार्गात व्यत्यय न आणता थेट लेसर डायोडला लागून ठेवण्याची परवानगी देते.

प्री-माउंट केलेल्या घटकाला प्राधान्य देणाऱ्या ग्राहकांसाठी, चिप एका लहान ॲल्युमिना किंवा ॲल्युमिनियम नायट्राइड कॅरियरवर लीड वायरसह एकत्र केली जाऊ शकते. ही आवृत्ती मॅन्युअल असेंबली लाईन्समध्ये हाताळण्यास सोपी आहे आणि बाँडिंग प्रक्रिया सुलभ करते.

इलेक्ट्रोड पृष्ठभाग एकतर Au वायर बाँडिंग किंवा PbSn/AuSn सोल्डरिंगसाठी डिझाइन केलेले आहे. ग्राहकाच्या असेंब्ली प्रक्रियेवर आधारित विशिष्ट मेटलायझेशन निवडले जाते. आम्ही प्रत्येक इलेक्ट्रोड प्रकारासाठी शिफारस केलेल्या बाँडिंग पॅरामीटर्ससह डेटाशीट प्रदान करतो.

प्रतिसाद वेळ आणि थर्मल कपलिंग

थर्मल ॲडेसिव्ह किंवा सोल्डरच्या पातळ थराने माउंट केल्यावर बेअर चिप NTC चा थर्मल टाइम कॉन्स्टंट सामान्यत: 1 सेकंदापेक्षा कमी असतो. स्थिर हवेत, माउंट न करता, वेळ स्थिर असतो. ऑप्टिकल मॉड्यूल ऍप्लिकेशन्ससाठी, NTC हे लेसर डायोड किंवा TEC कोल्ड प्लेटच्या समान पृष्ठभागावर थर्मलली जोडलेले असणे आवश्यक आहे. जाड गोंद रेषा किंवा हवेतील अंतर प्रतिसाद कमी करेल आणि सेन्सर आणि लेसर दरम्यान तापमान ऑफसेट सादर करेल.

आम्ही एनटीसी चिपला थर्मली कंडक्टिव ॲडेसिव्ह किंवा सोल्डर प्रीफॉर्मसह माउंट करण्याची शिफारस करतो. बाँडिंग लेयरची जाडी 25 µm पेक्षा कमी नियंत्रित केली पाहिजे. हे सुनिश्चित करते की NTC कमीतकमी विलंबाने लेसर तापमानाचा मागोवा घेते, जे 10 Hz वरील अद्यतन दरांवर कार्यरत TEC कंट्रोल लूपसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

स्थिरता आणि दीर्घकालीन प्रवाह

ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी एनटीसी थर्मिस्टर वेळोवेळी लहान प्रतिरोधक प्रवाह प्रदर्शित करू शकतो, विशेषत: जेव्हा भारदस्त तापमानात चालवले जाते. आमची मटेरियल फॉर्म्युलेशन आणि इलेक्ट्रोड पॅसिव्हेशन हे ड्रिफ्ट अशा पातळीपर्यंत कमी करते जे ठराविक 10 वर्षांच्या सेवा जीवनात ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करत नाही. अंतर्गत विश्वासार्हता चाचणीवर आधारित, खालील सारणी वेगवेगळ्या स्टोरेज परिस्थितीत अपेक्षित प्रवाह दर्शवते.

ही मूल्ये प्रवेगक चाचणीवर आधारित आहेत आणि हमी नाहीत. वास्तविक प्रवाह वाढणारा ताण, आर्द्रता आणि ऑपरेटिंग करंट यावर अवलंबून असतो. आम्ही पात्र प्रकल्पांसाठी तपशीलवार विश्वासार्हता अहवाल देऊ शकतो.

उत्पादन आणि गुणवत्ता नियंत्रण

NTC चिप्स सिरेमिक प्रक्रिया तंत्र वापरून आमच्या स्वतःच्या सुविधेमध्ये तयार केल्या जातात. मॅन्युफॅक्चरिंग फ्लोमध्ये पावडर तयार करणे, टेप कास्टिंग, इलेक्ट्रोड प्रिंटिंग, सिंटरिंग, डायसिंग आणि अंतिम इलेक्ट्रिकल चाचणी समाविष्ट आहे. आम्ही इन-हाउस मटेरियल कंपोझिशन नियंत्रित करतो, जे B मूल्य आणि प्रतिकार वैशिष्ट्यांचे समायोजन करण्यास अनुमती देते.

प्रत्येक बॅचसाठी चाचणी केली जाते:

● अचूक स्थिर तापमान बाथ वापरून 25°C वर प्रतिकार

● B मूल्य 25°C आणि 50°C येथे प्रतिरोधक मापांवरून काढले

● मॅग्निफिकेशन अंतर्गत व्हिज्युअल तपासणी

● इन्सुलेशन प्रतिकार

● प्रति ग्राहक विनंती पर्यायी थर्मल सायकलिंग

चाचणी डेटा संग्रहित केला आहे आणि प्रत्येक शिपमेंटसह उपलब्ध केला जाऊ शकतो. आम्ही ग्राहक-विशिष्ट इनकमिंग तपासणी प्रक्रियेस देखील समर्थन देतो.

निवड मार्गदर्शक

तुमच्या ऑप्टिकल मॉड्यूलसाठी योग्य NTC थर्मिस्टर निवडण्यासाठी, खालील घटकांचा विचार करा:

1. R25 मूल्य

सामान्य मूल्ये 10 kΩ आणि 100 kΩ आहेत. कमी प्रतिकार मूल्ये अधिक मापन प्रवाह काढतात परंतु आवाजासाठी कमी संवेदनशील असतात. साध्या एडीसी सर्किट्ससह उच्च प्रतिकार मूल्ये मोजणे सोपे आहे. निवड बहुतेकदा मॉड्यूलमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या TEC कंट्रोलर IC वर अवलंबून असते. अनेक लेसर ड्रायव्हर आणि TEC कंट्रोलर चिप्स विशिष्ट NTC रेझिस्टन्स रेंजसाठी ऑप्टिमाइझ केल्या जातात, विशेषत: 10 kΩ किंवा 50 kΩ.

2. बी मूल्य

बी मूल्य प्रति डिग्री प्रतिकार किती बदलते हे निर्धारित करते. उच्च B मूल्य प्रति डिग्री एक मोठा प्रतिकार बदल देते, जे तापमान रिझोल्यूशन सुधारू शकते. तथापि, खूप उच्च B मूल्याचा अर्थ असा देखील होतो की कमी तापमानात प्रतिकार खूप जास्त होतो, जो मापन सर्किटच्या इनपुट श्रेणीपेक्षा जास्त असू शकतो. B25/50 = 3435 K ही -10°C ते +75°C पर्यंत कार्य करणाऱ्या ऑप्टिकल मॉड्यूल्ससाठी एक सामान्य तडजोड आहे.

3. सहिष्णुता

प्रतिकार सहिष्णुता आणि बी मूल्य सहिष्णुता थेट तापमान मापन अचूकतेवर परिणाम करतात. एक ±1% प्रतिकार सहिष्णुता ±1% B मूल्य सहिष्णुतेसह एकत्रित केल्याने 25°C वर अंदाजे ±0.3°C ची प्रारंभिक तापमान त्रुटी उद्भवते. DWDM अनुप्रयोगांसाठी जेथे तरंगलांबी स्थिरता ±0.01 nm च्या आत असणे आवश्यक आहे, ही त्रुटी खूप मोठी असू शकते. मॉड्यूल फर्मवेअरमधील कॅलिब्रेशन पायरी प्रारंभिक सहिष्णुतेची भरपाई करू शकते, परंतु सहिष्णुता पुरेसे घट्ट असणे आवश्यक आहे जेणेकरून कॅलिब्रेशन ऑपरेटिंग श्रेणीवर वैध राहील.

4. पॅकेज आणि बाँडिंग

ऑप्टिकल मॉड्युलमधील उपलब्ध जागेत NTC फिट असणे आवश्यक आहे. बेअर चिप्स सर्वात लहान फूटप्रिंट देतात परंतु वायर बाँडिंग किंवा डाय अटॅच उपकरणे आवश्यक असतात. सिरेमिक वाहकांवर प्री-माउंट केलेल्या चिप्स असेंबली सुलभ करतात परंतु उंची जोडतात. आम्ही दोन्ही पर्याय देऊ शकतो आणि तुमच्या उत्पादन लाइनसाठी सर्वोत्तम निवडीबद्दल सल्ला देऊ शकतो.

5. स्वत: ची गरम करणे

मापन प्रवाह कमी ठेवणे आवश्यक आहे. 1.5 mW/°C च्या अपव्यय घटकासह 10 kΩ NTC साठी, 0.1°C सेल्फ-हीटिंगसाठी कमाल मापन प्रवाह अंदाजे 120 µA आहे. जर तुमचा TEC कंट्रोलर जास्त करंट वापरत असेल, तर कमी रेझिस्टन्स NTC किंवा जास्त डिसिपेशन फॅक्टर असलेली मोठी चिप विचारात घ्या.

तुम्हाला कोणते पॅरामीटर्स निवडायचे याची खात्री नसल्यास, तुमचा TEC कंट्रोलर भाग क्रमांक आणि लक्ष्य तापमान श्रेणी प्रदान करा. आम्ही सुसंगत NTC कॉन्फिगरेशनची शिफारस करू शकतो.

ठराविक अनुप्रयोग

SFP आणि QSFP ऑप्टिकल ट्रान्ससीव्हर्स

NTC थर्मिस्टर्सचा वापर मॉड्यूलच्या आत लेसर तापमानाचे निरीक्षण करण्यासाठी केला जातो. सिग्नल टीईसी कंट्रोलरमध्ये फीड केला जातो, जो लेसरच्या डिझाईनवर अवलंबून ठराविक तापमानात, विशेषत: 25°C किंवा 45°C राखतो.

DWDM आणि सुसंगत मॉड्यूल्स

अरुंद लाइनविड्थ आणि तरंगलांबी-स्थिर लेसरसाठी, NTC अचूकता महत्त्वपूर्ण आहे. निर्दिष्ट चॅनेल ग्रिडमध्ये तरंगलांबी ठेवण्यासाठी कंट्रोल लूपने तापमान ±0.1°C च्या आत ठेवणे आवश्यक आहे.

लेसर डायोड सबमाउंट्स

बेअर लेसर डायोड पॅकेजेसमध्ये, NTC ला लेसर चिप सारख्याच सबमाउंटशी जोडलेले असते. हे अतिरिक्त थर्मल मासशिवाय थेट तापमान संवेदन प्रदान करते.

दूरसंचार बेस स्टेशन आणि बाहेरची उपकरणे

एनटीसी थर्मिस्टर्सचा वापर आउटडोअर ऑप्टिकल ॲम्प्लीफायर्स आणि ट्रान्सीव्हर्सच्या तापमान मॉनिटरिंग सर्किट्समध्ये देखील केला जातो, जेथे सभोवतालचे तापमान बदलू शकतात.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

प्रश्न: R25 आणि B मूल्यामध्ये काय फरक आहे?

A: R25 हा 25°C वरचा प्रतिकार आहे. B मूल्य तापमानासह प्रतिकार कसा बदलतो याचे वर्णन करते. इतर कोणत्याही तापमानावरील प्रतिकार मोजण्यासाठी दोन्ही पॅरामीटर्स आवश्यक आहेत. उच्च B मूल्य म्हणजे दिलेल्या तापमान बदलासाठी प्रतिकार अधिक बदलतो.

प्रश्न: मी माझ्या फर्मवेअरमध्ये तापमानाला प्रतिकार कसा बदलू शकतो?

A: Steinhart-Hart समीकरण किंवा सरलीकृत B समीकरण वापरून R25 आणि B मूल्यांमधून व्युत्पन्न केलेली लुकअप सारणी वापरणे ही सर्वात सोपी पद्धत आहे. अनेक TEC कंट्रोलर IC मध्ये अंगभूत रूपांतरण अल्गोरिदम असतात. आम्ही तुमच्या विशिष्ट NTC साठी गुणांक सारणी देऊ शकतो.

प्रश्न: मी DWDM मॉड्यूलमध्ये ±5% सहिष्णुता NTC वापरू शकतो का?

उ: हे तुमच्या कॅलिब्रेशन प्रक्रियेवर अवलंबून आहे. ±5% प्रतिकार सहिष्णुता ±1% B सहिष्णुतेसह एकत्रित केल्याने कॅलिब्रेशनपूर्वी ±1°C पेक्षा जास्त तापमान त्रुटी येते. जर तुमची उत्पादन लाइन ज्ञात तापमानात एक-वेळ कॅलिब्रेशन करते, तर प्रारंभिक ऑफसेट काढला जाऊ शकतो. परंतु बी सहिष्णुता अजूनही उताराच्या अचूकतेवर परिणाम करते. DWDM साठी, आम्ही किमान ±1% प्रतिकार आणि ±0.5% B मूल्याची शिफारस करतो.

प्रश्न: जर मोजमाप करंट फक्त काहीशे मायक्रोअँप असेल तर सेल्फ-हीटिंगला फरक का पडतो?

उ: लहान प्रवाह देखील थर्मिस्टरला आसपासच्या तापमानापेक्षा जास्त गरम करू शकतात. 10 kΩ NTC द्वारे 100 µA प्रवाह 0.1 mW विखुरतो. 1.5 mW/°C च्या अपव्यय घटकासह, यामुळे तापमान 0.067°C वाढते. घट्ट नियंत्रित लेसर मॉड्यूलमध्ये, तो ऑफसेट महत्त्वपूर्ण असू शकतो. मापन सर्किटने सर्वात कमी व्यावहारिक प्रवाह वापरला पाहिजे.

प्रश्न: तुम्ही सानुकूल बी मूल्ये किंवा प्रतिकार मूल्ये प्रदान करता?

उ: होय. आम्ही 3000 K ते 4500 K च्या श्रेणीतील सानुकूल B मूल्ये प्राप्त करण्यासाठी सामग्रीची रचना समायोजित करू शकतो आणि आम्ही घट्ट सहनशीलतेसह विशिष्ट प्रतिकार मूल्यांसाठी स्क्रीन करू शकतो. किमान ऑर्डर प्रमाण लागू.

प्रश्न: NTC थेट लेसर चिपवर बसवता येईल का?

उ: सहसा नाही. NTC सबमाउंट किंवा TEC कोल्ड साइडवर माउंट केले जाते, लेसर फॅसेटवर नाही. लेसर चिपशी थेट संपर्क केल्याने विद्युत समस्या किंवा थर्मल मास समस्या येऊ शकतात. आम्ही NTC ला लेसरच्या शक्य तितक्या जवळ बसवण्याची शिफारस करतो परंतु विद्युतदृष्ट्या अलग ठेवतो.

संपर्क आणि अभियांत्रिकी समर्थन

नमुने किंवा तपशीलवार शिफारसीची विनंती करण्यासाठी, कृपया खालील प्रदान करा:

● TEC नियंत्रक भाग क्रमांक किंवा मापन वर्तमान

● लक्ष्य लेसर तापमान

● आवश्यक तापमान अचूकता

● NTC साठी उपलब्ध जागा

● असेंबली पद्धत (वायर बाँडिंग, सोल्डरिंग, इपॉक्सी)

● अपेक्षित वार्षिक खंड

आम्ही एका व्यावसायिक दिवसात प्रतिसाद देतो आणि मूल्यमापनासाठी नमुने देऊ शकतो.