[实用新型]用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构及其制冷装置

说明书

本实用新型涉及量子通信技术领域，具体为用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构及其制冷装置，该固定结构包括制冷端面，所述制冷端面上设置有用于穿插APD管的管脚的通孔，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够将温度监控与芯片更加贴近，传导更加有效。从而使芯片温度保持不变，探测效率保持恒定。

技术领域

本实用新型涉及量子通信技术领域，具体为用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构及其制冷装置。

背景技术

在量子通信系统中，使用的光电二极管或者APD有时封装时不带制冷功能，这时就需要使用外部装置对其进行制冷，使用半导体制冷器将冷面通过导体传递到器件上。

现有技术存在的最大问题是制冷的效果不好，TO封装的光电器件一般会将芯片置于TO封装圆柱形的底部圆片上，金丝键合到几个管脚上，内部充满氮气后做光学封装。底部与圆柱形外壳之间的连接一般使用胶粘或者焊接的方式来完成，胶粘方式导热系数低，焊接的话导热系数不变，但是距离大。

现有技术中半导体制冷器将温度导到管夹上，管夹的温度再导到TO封装的圆柱形管壳上，管壳再导到底部圆片上，圆片再导到芯片上。再通过监测下管夹或者上管夹的温度来调节半导体制冷器，使温度探头温度恒定。造成芯片实际温度是不知道的，且夹在空气与管夹之间，受到环境温度影响。

所以现在的技术手段基本都是针对管壳做制冷及监控，真正的芯片温度与管壳温度还是存在差异的，且容易受到环境温度影响，环境变化50度导致芯片温度变化可能只有几度，普通的PIN管对其并不敏感，但是APD尤其是量子通信领域的单光子APD对其非常敏感。普通APD的工作方式为数字信号，增益随着温度变化可能会有10个dB左右的变化，如果系统留有这么大的余量，可能还能使用。但是对于单光子APD，其探测相当于模拟的探测，其探测效率直接决定码率。0到50度的温度变化可能会使探测效率从20%变化到1%，错误率剧增，导致系统无法正常工作。

现有技术中温度控制及监测的位置与实际芯片工作的位置不同导致温差及受环境温度的影响大的问题是制约现有基于无集成制冷APD探测器环境适应性的关键技术瓶颈，如何增加这种传导，使监测温度更贴近实际芯片温度，温度更快速的从芯片传导到管夹及制冷器上，是解决问题的根本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构及其制冷装置，以解决上述背景技术中提到的现有技术的管夹制冷效果不好问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构，包括用于固定APD管的夹持结构，在该夹持结构的一端设置有制冷端面，所述制冷端面上设置有用于穿插APD管脚的通孔。

优选地，所述夹持结构包括上管夹、下管夹，所述制冷端面设置在下管夹的一端。

优选地，所述制冷端面远离下管夹内侧壁的一端为边缘部，该边缘部与上管夹的内侧壁契合。

优选地，所述制冷端面与下管夹一体成型。

优选地，所述制冷端面上设置有绝缘层。

优选地，所述绝缘层为金属氧化层、高分子绝缘涂层或无机非金属绝缘层。

一种如上述任意一项所述用于TO封装APD管的导热均衡的制冷固定结构制作的制冷装置，还包括APD管和半导体制冷器，所述夹持结构用于夹持APD管，该夹持结构安设在半导体制冷器的上端面上。

优选地，所述制冷端面与所述APD管的管脚一端的底面接触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够将温度监控与芯片更加贴近，传导更加有效。从而使芯片温度保持不变，探测效率保持恒定。

附图说明