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一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾及溫控裝置

閱讀：585發(fā)布：2024-01-17

專利匯可以提供一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾及溫控裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 應(yīng)用于量子保密通信領(lǐng)域的接收方探測(cè)器制冷模 塊 內(nèi)部溫控裝置及結(jié)構(gòu)，包括 二極管 管夾，二極管管夾包括導(dǎo)熱材料制成的本體，所述本體上設(shè)有用于容置 雪 崩二極管的弧形槽，所述本體上與弧形槽相背的一側(cè)設(shè)有凹凸面，該凹凸面用于與 半導(dǎo)體 制冷器表面的陶瓷基片膠合。導(dǎo)熱膠填充在凹凸面的凹陷區(qū)域內(nèi)，增大了 下管 夾與TEC之間的導(dǎo)熱膠厚，使其能夠達(dá)到最大粘接 力 ；凹凸面還增加了下管夾與TEC粘膠 接觸 面積，進(jìn)一步提高了粘接力，有效解決了下管夾與TEC因粘接力不足而導(dǎo)致的脫粘現(xiàn)象。，下面是一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾及溫控裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，包括導(dǎo)熱材料制成的本體(10)，所述本體(10)上設(shè)有用于容置雪崩二極管的弧形槽(11)，其特征在于：所述本體(10)上與弧形槽(11)相背的一側(cè)設(shè)有凹凸面(12)，該凹凸面(12)用于與半導(dǎo)體制冷器(20)表面的陶瓷基片(21)膠合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述凹凸面(12)為波紋面(121)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述凹凸面(12)由平面上陣列設(shè)置的多個(gè)凹坑(122)或凸釘(123)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述管夾上凹凸面(12)所在的一側(cè)設(shè)有一卡槽(16)，所述卡槽(16)的寬度與半導(dǎo)體制冷器(20)表面的陶瓷基片(21)寬度相當(dāng)，使陶瓷基片(21)的部分結(jié)構(gòu)能夠嵌于卡槽(16)內(nèi)，所述凹凸面(12)設(shè)置在卡槽(16)的底面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述凹凸面(12)的凹部與凸部之間的落差為0.1～0.3mm；所述卡槽(16)的深度為0.4～0.6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述波紋面(121)上沿波長(zhǎng)方向每間隔一段距離設(shè)有一個(gè)大波峰(124)，所述大波峰(124)的高度大于波紋面(121)上其余波峰的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述波紋面(121)的波長(zhǎng)方向與卡槽(16)的寬度方向平行，所述波紋面(121)和卡槽(16)采用線切割工藝一次加工成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述本體(10)上弧形槽(11)所在的一側(cè)開設(shè)有用于連接上半部管夾的螺紋孔(15)，所述螺紋孔(15)為至少兩個(gè)分置于弧形槽(11)的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，其特征在于：所述本體(10)的側(cè)壁上設(shè)有用于安裝溫度傳感器的安裝孔(13)，所述安裝孔(13)的孔口設(shè)有與本體(10)固接的延長(zhǎng)管(14)。
10.一種溫控裝置，其特征在于：包括權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的二極管管夾，以及半導(dǎo)體制冷器(20)，所述二極管管夾的凹凸面(12)通過(guò)導(dǎo)熱膠(30)與半導(dǎo)體制冷器(20)的冷面陶瓷基片(21)粘接固定，導(dǎo)熱膠(30)的厚度為0.1～0.3mm。

說(shuō)明書全文

一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾及溫控裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明應(yīng)用于量子保密通信領(lǐng)域的接收方探測(cè)器制冷模塊內(nèi)部溫控裝置及結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

[0002] 量子保密通信是量子通信技術(shù)在密碼通信方面的重要應(yīng)用，它通過(guò)傳輸單光子或者糾纏光子對(duì),實(shí)現(xiàn)量子狀態(tài)的傳遞從而完成保密通信。基于單光子實(shí)現(xiàn)的量子通信技術(shù)，通常被稱為量子密鑰分發(fā)(QKD)技術(shù)。該技術(shù)基于量子力學(xué)的“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”和“量子不可復(fù)制原理”，保證QKD過(guò)程所產(chǎn)生的密鑰具有理論上的無(wú)條件安全性。雪崩二極管(APD)是量子通信設(shè)備中的常用部件之一，一般光電二極管的反偏壓在幾十伏以下，而APD的反偏壓一般在幾百伏量級(jí)，接近于反向擊穿電壓。當(dāng)APD在高偏壓下工作，勢(shì)壘區(qū)中的電場(chǎng)很強(qiáng)，電子和空穴在勢(shì)壘區(qū)中作漂移運(yùn)動(dòng)時(shí)得到很大的動(dòng)能。它們與勢(shì)壘區(qū)中的晶格原子碰撞產(chǎn)生電離，激發(fā)產(chǎn)生的二次電子與空穴在電場(chǎng)下得到加速又碰撞產(chǎn)生新的電子－空穴對(duì)，如此繼續(xù)，形成雪崩倍增效應(yīng)。雪崩二極管在工作過(guò)程中需要進(jìn)行降溫，而半導(dǎo)體制冷器(TEC)是較為常見的電子冷卻元件。雪崩二極管一般通過(guò)管夾與TEC粘接或焊接，以實(shí)現(xiàn)雪崩二極管與TEC之間的傳導(dǎo)降溫。
[0003] 現(xiàn)有的下管夾與TEC粘接工藝粘膠厚度不足、接觸面積小導(dǎo)致下管夾與TEC存在脫落現(xiàn)象。導(dǎo)熱膠最佳粘接厚度為0.1-0.3mm，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)粘膠厚度為0.04mm；另導(dǎo)熱膠粘接力與接觸面積成正比，但增加下管夾寬度會(huì)增加導(dǎo)熱負(fù)載從而導(dǎo)致APD管達(dá)不到工作溫度。
[0004] 采用焊接工藝連接時(shí)，下管夾鍍銀后表面粗糙度較小，導(dǎo)熱膠的附著力不夠?qū)е孪鹿軍A易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高管夾與半導(dǎo)體制冷器粘接強(qiáng)度的二極管管夾及溫控裝置。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾，包括導(dǎo)熱材料制成的本體，所述本體上設(shè)有用于容置雪崩二極管的弧形槽，所述本體上與弧形槽相背的一側(cè)設(shè)有凹凸面，該凹凸面用于與半導(dǎo)體制冷器表面的陶瓷基片膠合。
[0007] 優(yōu)選的，所述凹凸面為波紋面，或由平面上陣列設(shè)置的多個(gè)凹坑或凸釘組成。
[0008] 優(yōu)選的，所述凹凸面的凹部與凸部之間的落差為0.1～0.3mm。
[0009] 優(yōu)選的，所述管夾上凹凸面所在的一側(cè)設(shè)有一卡槽，所述卡槽的寬度與半導(dǎo)體制冷器表面的陶瓷基片寬度相當(dāng)，使陶瓷基片的部分結(jié)構(gòu)能夠嵌于卡槽內(nèi)，所述凹凸面設(shè)置在卡槽的底面上。
[0010] 優(yōu)選的，所述卡槽的深度為0.4～0.6mm。
[0011] 進(jìn)一步的，所述波紋面上沿波長(zhǎng)方向每間隔一段距離設(shè)有一個(gè)大波峰，所述大波峰的高度大于波紋面上其余波峰的高度。
[0012] 進(jìn)一步的，所述波紋面的波長(zhǎng)方向與卡槽的寬度方向平行，所述波紋面和卡槽采用線切割工藝一次加工成型。
[0013] 優(yōu)選的，所述本體上弧形槽所在的一側(cè)開設(shè)有用于連接上半部管夾的螺紋孔，所述螺紋孔為至少兩個(gè)分置于弧形槽的兩側(cè)。
[0014] 優(yōu)選的，所述本體的側(cè)壁上設(shè)有用于安裝溫度傳感器的安裝孔，所述安裝孔的孔口設(shè)有與本體固接的延長(zhǎng)管。
[0015] 一種溫控裝置，包括所述的二極管管夾，以及半導(dǎo)體制熱制冷器，所述二極管管夾的凹凸面通過(guò)導(dǎo)熱膠與半導(dǎo)體制熱制冷器的冷面陶瓷基片粘接固定，導(dǎo)熱膠的厚度為0.1～0.3mm。
[0016] 本發(fā)明的技術(shù)效果在于：導(dǎo)熱膠填充在凹凸面的凹陷區(qū)域內(nèi)，增大了下管夾與TEC之間的導(dǎo)熱膠厚，使其能夠達(dá)到最大粘接力；凹凸面還增加了下管夾與TEC粘膠接觸面積，進(jìn)一步提高了粘接力，有效解決了下管夾與TEC因粘接力不足而導(dǎo)致的脫粘現(xiàn)象。附圖說(shuō)明
[0017] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1所提供的二極管管夾的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2所提供的二極管管夾的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例3所提供的二極管管夾的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施例4所提供的二極管管夾的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5是本發(fā)明的實(shí)施例5所提供的溫控裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖6是本發(fā)明的實(shí)施例5所提供的溫控裝置的主視圖。

具體實(shí)施方式

[0023] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0024] 本發(fā)明中的應(yīng)用于量子通信設(shè)備的二極管管夾包括導(dǎo)熱材料(如鋁合金、不銹鋼等金屬材料，或?qū)崽沾傻确墙饘俨牧?制成的本體10，所述本體10上設(shè)有用于容置雪崩二極管的弧形槽11，所述本體10上與弧形槽11相背的一側(cè)設(shè)有凹凸面12，該凹凸面12用于與半導(dǎo)體制冷器20表面的陶瓷基片21膠合。
[0025] 具體的，本發(fā)明提供了以下實(shí)施例：
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 如圖1所示，所述凹凸面12為波紋面121，波紋面121波峰到波谷的落差為0.1～0.3mm，優(yōu)選0.2mm。所述管夾上凹凸面12所在的一側(cè)設(shè)有一卡槽16，所述卡槽16的寬度與半導(dǎo)體制冷器20表面的陶瓷基片21寬度相當(dāng)，使陶瓷基片21的部分結(jié)構(gòu)能夠嵌于卡槽16內(nèi)，所述凹凸面12設(shè)置在卡槽16的底面上。所述卡槽16的深度為0.4～0.6mm，優(yōu)選0.5mm。所述波紋面121的波長(zhǎng)方向與卡槽16的寬度方向平行，所述波紋面121和卡槽16采用線切割工藝一次加工成型。所述本體10上弧形槽11所在的一側(cè)開設(shè)有用于連接上半部管夾的螺紋孔
15，所述螺紋孔15為至少兩個(gè)分置于弧形槽11的兩側(cè)。所述本體10的側(cè)壁上設(shè)有用于安裝溫度傳感器的安裝孔13，所述安裝孔13的孔口設(shè)有與本體10固接的延長(zhǎng)管14。當(dāng)二極管管夾粘接在半導(dǎo)體制冷器20的陶瓷基片21上時(shí)，波紋面121的波谷位置與陶瓷基片21相距較遠(yuǎn)，此處的導(dǎo)熱膠30厚度能夠保證在0.1～0.3mm之間，以確保導(dǎo)熱膠30達(dá)到最大粘接力。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：所述波紋面121上沿波長(zhǎng)方向每間隔一段距離設(shè)有一個(gè)大波峰124，所述大波峰124的高度大于波紋面121上其余波峰的高度。所述的大波峰124能夠定位凹凸面12與陶瓷基片21之間的間距，使凹凸面12的其它部分均可以與陶瓷基片21保持較大的間距，從而使更大區(qū)域的導(dǎo)熱膠30滿足0.1～0.3mm的厚度，凹凸面12除大波峰124以外的其它區(qū)域能夠提高管夾與導(dǎo)熱膠30之間的接觸面積，進(jìn)一步提高粘接力。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：所述凹凸面12由平面上陣列設(shè)置的多個(gè)凹坑122組成，。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：所述凹凸面12由平面上陣列設(shè)置的多個(gè)凸釘123組成。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] 如圖5、6所示，本實(shí)施例提供了一種溫控裝置，包括所述的二極管管夾，以及半導(dǎo)體制冷器20，所述二極管管夾的凹凸面12通過(guò)導(dǎo)熱膠30與半導(dǎo)體制冷器20的冷面陶瓷基片21粘接固定，導(dǎo)熱膠30的厚度為0.1～0.3mm，優(yōu)選0.3mm。
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