Термический анализ оптических устройств 5G

По сравнению с 4G, 5G увеличивается как минимум в 9 10 раз. В эпоху сетей 5G, независимо от того, какое решение 5G неотделимо от устройств связи 5G, 5G предъявляет все более высокие требования к оптическим устройствам, такие как небольшой объем, высокая степень интеграции, высокая скорость и низкое энергопотребление. Основными широко используемыми скоростями устройств для прямой, средней и обратной передачи 5G являются оптические устройства 25G, 50G, 100G, 200G и 400G. Среди них оптические устройства 25G и 100G являются наиболее широко используемыми устройствами связи 5G.

При более высокой скорости и меньшем объеме это неизбежная тенденция развития оптических устройств. В то же время это также предъявляет более высокие требования к внутреннему управлению температурой оптических устройств. Как быстро и эффективно отвести тепло – проблема, к которой нужно отнестись серьезно.

Для чего нужен тепловой расчет:

Как мы все знаем, когда наш фотоэлектрический чип заработает, он не будет преобразовывать 100 процентов инжектируемого тока в выходную оптоэлектронику, а часть его будет использоваться в качестве потерь энергии в виде тепла. Если большое количество тепла продолжает накапливаться и не может быть устранено вовремя, это окажет много неблагоприятного воздействия на работу компонентов. Вообще говоря, с повышением температуры значение сопротивления уменьшается, и срок службы устройств будет сокращаться. Низкая производительность, старение материалов и поврежденные компоненты; Кроме того, высокая температура также вызывает напряжение и деформацию материала, что снижает надежность и неисправность устройства.

Существует три основных способа передачи тепла: теплопроводность, тепловая конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность:

Чип рассеивает тепло через радиатор в нижней части, а оптическое устройство контактирует с оболочкой для отвода тепла через силиконовую смазку для отвода тепла, все из которых относятся к теплопроводности.

Тепловая конвекция:

Естественная конвекция в основном использует для теплообмена выталкивающую силу, вызванную разницей плотностей высокотемпературной и низкотемпературной жидкости. Это пассивный метод отвода тепла, подходящий для среды с низкой теплотворной способностью. В мобильных телефонах, оптических модулях и других терминальных продуктах в основном используется теплопередача естественной конвекции.

Теплопередача с принудительной конвекцией является эффективным методом отвода тепла, вызванным ускорением теплообмена жидкости через внешние источники энергии, такие как насосы и вентиляторы, что требует дополнительных экономических вложений. Он подходит для ситуаций с высокой теплотворной способностью и плохой теплоотдачей; Вентиляторное охлаждение обычно используется для оптических модулей, работающих в шкафах или коммутаторах, что является типичным принудительным конвекционным теплообменом.

Тепловое излучение:

Процесс передачи энергии посредством электромагнитных волн. Тепловое излучение — это процесс излучения электромагнитных волн, когда температура объекта выше абсолютного нуля. Перенос тепла между двумя объектами посредством теплового излучения называется радиационным теплообменом. Этот метод отвода тепла менее используется в тепловом расчете из-за его низкой эффективности.