溫度穩定性

溫度穩定性是指壓電材料的性能隨溫度變化的特性。不同材料的各種性能隨溫度變化沒有一個共同的規律，因此只表徵材料主要參數的變化關係。通常用“正溫最大相對頻移”和“負溫最大相對頻移”的方法來表示壓電材料諧振頻率隨溫度的變化特性，其關係為：

正溫最大相對漂移

負溫最大相對漂移

式中(25)表示在常溫(通常指)測得的頻率值，(正溫最大)表示正溫範圍內(如)相對於(25)的頻率最大變化值，負溫最大)表示負溫範圍內(如)相對於(25)的頻率最大變化值。

壓電材料其它參數的溫度穩定性，也可用上述方法來表示。

另外，還有一種用諧振頻率溫度係數來表示材料溫度穩定性的方法。諧振頻率溫度係數是指每變化1°C時諧振頻率的相對變化值。這種方法對線性變化的材料是合適的，但對非線性變化的材料是不合理的。由於壓電陶瓷的溫度特性基本上都屬非線性變化，因此，一般均不用后一種方法來表示。

為了提高SAW諧振敏感元件的頻率穩定性，需要在電路中加入一定的補償電路。這樣，在很寬的溫度範圍內，SAW諧振敏感元件就能以高精度在一個給定的頻率上振蕩。

為了提高穩定性，在製造SAW器件時，必須在工作頻率範圍內(例如)進行老化試驗，以確定SAW器件老化特性的幾種因素的影響。例如，為減小老化的影響，必須採取密封裝置、真空烘乾和抽真空封裝等措施。另外，在安裝SAW器件的密封盒中，不應該有會放出氣體的物質，也不要在SAW空腔諧振器內噴塗單分子有機物或其他材料，以免影響諧振器長期工作性能或導致頻率漂移及穩定性的降低。所有這些措施都將會大大提高SAW諧振敏感元件的頻率穩定度。

定量分析諧振器的老化情況是分析研究穩定度的一個主要任務。無論是石英諧振器、體波諧振器還是SAW諧振敏感元件，它們的特性隨時間的變化都是很小的。在它們工作一年以後，其頻率穩定精度仍可達101或更小。這是因為諧振器是無源裝置，一般都是將諧振器作為頻率反饋元件而構成諧振器電路。另外，採用集成溫度補償、雙通道SAW諧振敏感元件以及先進的高真空封裝技術，可使頻率和溫度穩定度達到很高水平。

圖1是描述激光器輸出光功率 與泵浦電流 關係的 曲線，可以看出激光器的工作存在閾值電流，當泵浦電流小於，時，自發輻射佔優（和LED的發光相同），當泵浦電流大於 時，受激輻射佔優，發出的才是“激光”。

激光器 特性隨溫度的變化如圖2(a)所示。隨著溫度升高，閾值電流 增大，而 曲線的斜率變化很小。不過，激光器的波長越長，隨溫度升高 曲線的斜率減小越明顯(圖2(a)中虛線所示）。當泵浦電流恆定時，溫度升高時激光器輸出功率將下降，因此，激光器需要在恆溫下運行才能保證輸出功率穩定。

激光器的老化過程(圖2(b))與溫度升高的情況類似，除了閾值電流，增大外，曲線的斜率也減小。因此，隨著激光器老化，保持輸出功率恆定要求增大泵浦電流。激光器壽命的定義：當泵浦電流恆定時，輸出功率降低到初始值一半的時間，通常可達幾千小時。

把壓電陶瓷材料放在各種環境溫度下進行性能測試，發現在不同溫度下，性能參數發生改變，改變的大小要看具體材料的具體參數而定，似乎沒有一個共同的規律．這種隨溫度而變化的情況，用“溫度穩定性”來標誌．對溫度穩定性的描述，目前有好幾種方法。

國外多採用性能參數的溫度係數或溫度變化率來描述。例如，諧振頻率溫度係數即所謂，定義為溫度每變化1°C時，諧振頻率的相對變化值，即：

目前，我國多採用另一種比較合理的方法來描述溫度穩定性。這就是在指定的溫度範圍內物理量的最大偏離值與室溫時測量值的比值，即相對最大偏離值，來表徵諧振頻率(也適用於其他參數)的溫度穩定性．根據具體情況，發現 在高於室溫時的變化規律(常稱“正溫特性”)與低於室溫時的變化規律(常稱“負溫特性”)往往不一樣，所以又分別描述。例如圖3所畫的是以相對偏離值 作縱坐標的 值隨溫度變化的圖線。