华中科技大学武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
拉曼光谱检测中常用的CCD对温度较为敏感，降温可以有效降低其暗电流噪声。基于此，设计了一套制冷系统，采用有限元分析软件ANSYS分别模拟散热模块的导热情况及真空室内低、中真空度下气体流动热交换情况；实验测量了低、中真空度范围内不同真空度下温度随制冷时间变化的特性曲线,以及真空室内充入氩气、氖气、氮气作为保护气体时温度随制冷时间变化的特性曲线。结果表明氮气效果较好，并非真空度越高制冷效果越好，这与热模拟结果相符。测量了CCD在不同温度下的暗电流噪声，结果显示CCD温度对暗电流噪声影响较大，制冷可以有效减小暗电流噪声，且暗电流噪声变化与温度变化呈类指数关系。
探测器 暗电流噪声 热模拟 真空 热电制冷 激光与光电子学进展
2016, 53(7): 070401
中国科学院半导体研究所 光电子器件国家工程研究中心, 北京100083
高功率窄间距列阵叠层是提高激光二极管泵浦源光功率密度的有效途径, 而封装散热热沉的结构设计在其热管理上占据至关重要的作用。本文利用ANSYS有限元分析方法, 对叠层间距、绝缘陶瓷厚度以及陶瓷底面与散热恒温面距离等几个影响高功率密度激光二极管叠层封装散热的重要因素进行了分析, 得到器件的最高温度随结构参数变化的规律, 并对上述参数进行优化。最后, 利用优化结果设计出一种适用于高功率密度激光二极管叠层泵浦源的高效有源散热热沉结构, 大幅提高了器件的散热能力, 并降低了所需冷却水的水泵功耗需求。
激光器 ANSYS热模拟 热沉 温度 laser ANSYS thermal analysis heat sink temperature
1 上海应用技术学院材料科学与工程学院, 上海 201418
2 上海应用技术学院理学院, 上海 201418
3 浙江亿米光电科技有限公司, 浙江 嘉兴 314100
4 上海博恩世通光电股份有限公司, 上海 201108
三维发光LED 灯片因其360°发光的优点成为制备球泡灯的首选光源。但是与其他LED 光源相比，三维发光LED 灯片的散热通道由纵向变为横向，散热要求更高。通过热模拟软件探求最佳散热三维灯片设计模型，通过对比优化其基板结构和芯片排布方式将同样驱动功率下基板的温度由130 ℃降至83 ℃。为验证模拟的准确性开模制备这两种灯片，并对两种灯片不同位置和热沉同时测温监控发现，300 s 内发光灯片和热沉上的温度达到平衡，两种灯片样品上的温度与模拟的温度基本相同。结果表明，优化后的三维发光LED 灯片具有良好的散热性能，可满足三维发光LED 灯片产业化产品需求。
光学器件 三维发光 LED 灯片 散热 热模拟 激光与光电子学进展
2015, 52(11): 112303
1 兰州大学 物理科学与技术学院,兰州 730000
2 甘肃联合大学 数学与信息学院,兰州 730000
通过对LED封装结构热模拟分析表明,模拟固晶胶粘贴部分失效的情况下,采用热导率为0.1 W/m·K的普通硅胶封装成的LED芯片最高温度为220.27°C,采用导热填料高热导率硅胶灌封的LED芯片最高温度可降低到122.71°C,大幅降低了芯片的温度。纳米ZnO导热填料高热导率硅胶,其填料颗粒的直径小于25 nm,透光率高,可适用于LED封装。高温加速老化结果表明,采用导热硅胶灌封的LED样品具有很好的热稳定性,LED高温老化2 000 h后,光通维持率保持在90％以上,避免了由于灌封材料和荧光粉老化产生的黑褐色覆盖层,提高热稳定性和器件使用寿命。
高热导率硅胶 半导体发光二极管 扫描电子显微镜 热模拟 thermal silicone LED SEM thermal simulation
