隨著光電傳感技術日新月異的發展，機器視覺賦予人工智能設備以精準的視覺，不僅細化物體形態的識別精度，更依托光譜探測技術，深度剖析物體光譜特性的奧秘。

光譜數據，這一融合波長與光強雙重維度的精細圖譜，正引領工業智能化、醫療精準化、農業高效化的變革浪潮。而光譜探測器的性能的提升，特別是TEC制冷技術的應用，有效扼制了熱生暗電流噪聲，極大地提升了信噪比，使得在低光照條件下捕捉微弱光譜信號成為可能，進一步拓寬了光電傳感技術的邊界與應用潛力。

１.探測器制冷簡述

噪聲也正是新一代科研級探測器的關鍵參數之一，而熱生暗電流是最主要的噪聲之一。如果暗電流噪聲過大則將會淹沒有效信號，嚴重降低探測信噪比，研究表明，隨著光電傳感芯片溫度的下降，熱生暗電流呈指數型下降趨勢，因此制冷成為了抑制熱生暗電流噪聲的有效手段。

探測器制冷方法有很多種，主要包括機械制冷、液氮制冷和熱電制冷。機械制冷方式有較大的機械噪聲同時需要用真空泵維持探測器較高的真空度。液氮制冷利用相變原理雖然可以達到極低溫度，但是其結構復雜，體積大，維護不方便。而熱電制冷（Thermoelectric Cooler，簡稱TEC）是利用熱電材料的溫差電效應進行制冷，體積小，無機械噪聲，制冷效率高，易于維護，壽命長。通過控制TEC的電流或電壓大小還可以對溫度實現智能快速控制，目前國際上制冷型探測器主要采用TEC制冷技術。

2.TEC制冷原理

TEC制冷（熱電制冷）主要是利用物質的熱電效應進行制冷，它由五種不同效應共同作用完成，包括塞貝克（Seeback）效應、帕爾貼（Peltier）效應、湯姆遜（Thomson）效應、焦耳效應、傅里葉效應。其中在制冷中起主導作用的是帕爾貼效應。帕爾貼效應也是塞貝克效應的逆效應 ,當電流通過兩種不同導體時，一端吸收熱量，另一個端釋放熱量，其大小與流過的電流成正比；通過控制電流或兩端的電壓即可實現對溫度的精準控制。應用在光電傳感芯片中時，TEC冷端即可實現對探測器的制冷控制，降低暗電流，提升信噪比。

相比于其他的散熱技術，TEC 具有非常獨特的優勢，如下 ：

1) 穩定可靠：無運動部件，不產生振動和噪聲；

2) 控溫精確：制冷速度與溫差可精確調節；

3) 制冷高效：多級可疊加將溫度降至極低；

4）溫控靈活：改變工作電流方向即可切換制冷和加熱；

5) 集成設備：體積小、重量輕，安裝位置靈活，易集成。

3.TEC制冷型探測器技術優勢

?   降低暗電流：暗電流是探測器在沒有光照條件下產生的電流，它隨著溫度的升高而增加。通過TEC制冷技術降低探測器的工作溫度，可以顯著減少暗電流的產生，從而提高信噪比和靈敏度。

?   提高圖像質量：暗電流的減少意味著探測器在長時間曝光或低光環境下能夠捕捉到更清晰、更純凈的圖像。這對于天文觀測、醫學成像等需要高圖像質量的領域尤為重要。

?   延長使用壽命：高溫會加速探測器的老化和損壞過程。通過TEC制冷技術保持探測器在較低的工作溫度下運行，可以延長其使用壽命并提高穩定性。

4.產品推薦

北京鑒知技術提供基于TEC制冷探測器的光纖光譜儀，科研級制冷可達-80℃，為客戶提供高質量、高信噪比的光譜信號，特定型號光譜儀的探測器類型多樣且可更換，接受定制需求。

詳情請訪問如下鏈接：光纖光譜儀-北京鑒知技術有限公司