邢台远程远距离遥控开关专业定制
电子开关的散热设计与可靠性提升
大电流电子开关面临严峻的散热挑战，TO-247封装MOSFET需配合散热器使用，热阻需控制在1.5℃/W以下。水冷散热方案可将功率密度提升至30W/cm³，适用于大功率变频器。某型号固态继电器采用铝基板直接键合(DBC)技术，结温降低20℃。寿命测试显示，结温每降低10℃，器件寿命延长1倍。最新研发的相变材料散热片，能在高温时吸收大量热量，特别适用于间歇性大电流冲击场景。
图1. 不同热光移相器的截面图。（a）由条形波导和金属加热器构成。（b）由条形波导和掺杂波导加热器构成。（c）由脊波导和掺杂波导加热器构成。（d）由轻掺脊波导和掺杂波导加热器构成。（e）由条形波导和金属与掺杂波导混合加热器构成。（f）由悬臂梁波导和金属加热器构成。（g）由高密度波导和金属加热器构成。（h）由波导复用和金属加热器构成进展2. 单波导热光移相器
目前常见的热光移相器是通过在波导上方或两侧制作加热器，波导结构有条形和脊形两种形式。由这两种波导结构组成的热光移相器移相效率基本相同，但是开关时间会有较大区别。图2展示的是2010年美国IBM实验室的Joris等人设计并制作的脊形波导和镍硅加热器构成的热光移相器，通过在脊形波导上方沉积一层氮化硅薄膜克服了镍扩散引起的波导额外损耗。实验人员将这种结构的热光移相器放置于不等臂马赫-增德尔干涉仪（Mach–Zehnder interferometer, MZI）的两个臂上，并采用并联的电学连接方式降低了加热器电阻，实验获得了20 mW/π的移相效率，上升时间和下降时间分别是2.8 μs和2.2 μs。与条形波导构成的热光移相器相比，上升时间和下降时间大约提升了4倍，这主要是由于硅的热导率大于二氧化硅。
图9. 高密度波导热光移相器结构与测试结果图进展5. 波导复用热光移相器
利用光的并行性提高热光移相器移相效率是一种行之有效的方案，图10展示了Michal Lipson教授团队设计并制作的一种基于模式转换的波导复用热光移相器，利用模式转换器实现了TE0模到TE6模的逐级转换，并将加热器放置于中间波导上方，利用不同模式的光多次经过受热波导的特点，实现了对受热波导的复用，从而提高了热光移相器移相效率。由于这种结构只是对受热波导进行了复用，并没有影响热量的产生与耗散，所以调节速度并不会发生改变。实验显示移相器的移相效率可以提升至1.7 mW/π，但是模式转换器会带来额外的损耗，不适用于多层移相器级联形成的网络。
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