[发明专利]用于光电器件的制冷系统及其制作方法

说明书

本发明公开的用于光电器件的制冷系统包括制冷装置和多个光电器件，第一至N个制冷模块从上至下依次放置在一起，第一个制冷模块包括第一晶粒阵列和热沉，第一晶粒阵列通过设置于热沉下表面的铜电极阵列，固定设置于热沉的下表面，第一晶粒阵列与热沉一体成型，第一晶粒阵列的分布状态与设置于铜电极阵列的分布状态一致，第二个制冷模块包括第一陶瓷基片、第二晶粒阵列，以此类推，第N个制冷模块包括第N‑1陶瓷基片、第N晶粒阵列、第N陶瓷基片，其中，第N晶粒阵列固定设置于第N‑1陶瓷基片与第N陶瓷基片之间，提高了制冷装置的制冷效果、稳定性及适用性。另外，本发明还公开了一种制作用于光电器件的制冷装置的方法。

技术领域

本发明涉及量子通信领域，具体涉及一种用于光电器件的制冷系统及其制作方法。

背景技术

在量子通信领域中，常采用热电制冷器（Thermo Electric Cooler, 简称TEC）来降低光电器件（比如单光子探测器）工作时的温度，该类器件多为晶体管外形封装形式(Transistor Out-line，简称TO)，所以将该类器件统称为TO光电器件。

由于TO光电器件的性能与环境温度有很大的关系，温度越低，性能越好。所以，需要实时探测TO光电器件工作时的温度并根据探测的温度实时对TO光电器件工作时的温度进行调控，当该TO光电器件工作时的温度超过一定的数值时，对TO光电器件进行制冷，以保证TO光电器件维持稳定工作状态。

如图1所示，目前通常采用将陶瓷热沉与热电制冷器TEC的陶瓷基片烧结为一体的方式对TO光电器件进行制冷，但该方案存在以下缺陷：

（1）制作工艺复杂、产能低，由于加工设备的限制导致良品率差且由于陶瓷介质的导热系数低导致其导热效果不佳，导致对TO光电器件的制冷效果较差；

（2）目前市场存在的TO光电器件的规格型号较多，对TO光电器件制冷需要的管夹及热沉的种类就多，导致成本高，适用性不强。

所以说，如何提供一种稳定性强、适用性强、制冷效果好的用于光电器件的制冷系统成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于光电器件的制冷系统及其制作方法，用以解决现有技术存在的制冷效果差、稳定性差、适用性差的缺陷。

为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供的用于光电器件的制冷系统包括制冷装置和多个光电器件，其中，所述制冷装置包括N个制冷模块，N为大于2的自然数，

第一个制冷模块至第N个制冷模块从上至下依次放置在一起。

所述第一个制冷模块包括第一晶粒阵列和热沉，其中，所述第一晶粒阵列通过设置于所述热沉下表面的铜电极阵列，固定设置于所述热沉的下表面。

所述第一晶粒阵列与所述热沉一体成型。

所述第一晶粒阵列的分布状态与设置于所述铜电极阵列的分布状态一致。

第二个制冷模块包括第一陶瓷基片、第二晶粒阵列，其中，所述第二晶粒阵列固定设置于所述第一陶瓷基片的下表面。

以此类推，所述第N个制冷模块包括第N-1陶瓷基片、第N晶粒阵列、第N陶瓷基片，其中，所述第N晶粒阵列固定设置于所述第N-1陶瓷基片与所述第N陶瓷基片之间。

作为本发明一个优选的实施例，所述热沉的内部设置有多个中空且相互对称的加持孔，多个所述光电器件分别放置于多个所述加持孔中并与所述热沉紧密接触，其中，一个加持孔对应一个光电器件。

作为本发明一个优选的实施例，多个所述加持孔的内表面上均设置有通过线切割方式形成的弹性顶压块，其中，所述弹性顶压块的一端固定设置于对应加持孔的内表面，其中，一个弹性顶压块对应一个加持孔。