數字微鏡器件(DMD)技術的主要国产成人在线观看免费网站一直是在顯示係統中,而用戶正在探索更多新的国产成人在线观看免费网站場景。使用激光器與(yu) DMD結合是一個(ge) 可行的擴展方向。激光器国产成人在线观看免费网站連續或脈衝(chong) 模式操作激光。其中脈衝(chong) 模式特點之一是在脈衝(chong) 期間可達到非常高的峰值功率,且平均功耗相對較低。這一特點帶來很多適用場景。
然而在考慮脈衝(chong) 激光照明條件時,DMD的像素瞬態溫度不能被忽視。大溫差和高溫會(hui) 降低DMD的半導體(ti) 器件使用壽命。因此希望DMD像素表麵溫度保持在150°C的臨(lin) 界溫度以下。即使極短時間到達此溫度,在多周期操作過程後也可能損壞器件。由此需要一個(ge) 更魯棒的偽(wei) 瞬態模型預測脈衝(chong) 激光係統中DMD的像素峰值溫度,給出相關(guan) 條件。有了這樣一個(ge) 模型結合DMD所處的環境條件,就有可能根據占空比、重複頻率(脈衝(chong) 頻率)、波長和峰值激光功率來確定脈衝(chong) 激光功率的極限。
《DMD的激光功率處理》白皮書(shu) 介紹(二)
《《DMD的激光功率處理》白皮書(shu) 介紹(一)》中提到DMD在不斷拓展国产成人在线观看免费网站場景時麵臨(lin) 許多挑戰。而在脈衝(chong) 激光係統中国产成人在线观看免费网站時,激光功率和其造成的數字微鏡升溫問題尤為(wei) 重要。我們(men) 需要知道其中製約關(guan) 係,防止在實際使用中損壞DMD器件。前文介紹了單個(ge) DMD微鏡在不同脈衝(chong) 激光條件下升溫降溫過程,並建立描述這一過程的物理模型。
接下來的內(nei) 容是將單個(ge) 微鏡的升溫過程置於(yu) 微鏡陣列和基底環境中,以求得在DMD使用場景下應當遵循的一般使用條件。
前文模型僅(jin) 預測單像素溫度上升模式,為(wei) 確定總像素溫度,必須知道陣列溫度。陣列溫度取決(jue) 於(yu) 特定的封裝。在確定的輸入光能量時,陣列溫度一般與(yu) 封裝背麵的陶瓷溫度有一定關(guan) 係。
這一關(guan) 係中陣列溫度與(yu) 陶瓷溫度差值ΔT。陣列對封裝背麵陶瓷的熱阻、電鋁熱負載以及不同封裝的溫差等效25W/cm2激光輸入的ΔT,相應的取值在DMD數據手冊(ce) 體(ti) 現。典型的消費級投影係統可在散熱陶瓷基底上達到50–55°C。必須將像素溫度置於(yu) 此環境溫度以評估最終能到達的峰值溫度。臨(lin) 界溫度150°C,假設陣列溫度50°C,ΔT必須保持在100°C以下。臨(lin) 界關(guan) 係如下所示。
接下來的三張圖顯示:平均功率密度為(wei) 25W/cm2時,ΔT高於(yu) 陣列溫度的情況。對於(yu) 每個(ge) 脈衝(chong) 持續時間和峰值功率密度,都有重複率。
圖 1.像素ΔT,適用於(yu) 7.56 μm 像素
圖 2.像素ΔT,適用於(yu) 10.86 μm 像素
圖 3.像素ΔT代表13.68 μm 像素
由上圖可知,即使峰值功率密度和脈衝(chong) 持續時間符合平均功率公式限製條件,在過高的重複率下,也會(hui) 有超過ΔT = 150°C–T陣列的情況出現。例如圖二峰值功率為(wei) 4kW/cm2,脈衝(chong) 持續時間為(wei) 100μs,重複頻率為(wei) 60Hz,平均功率為(wei) 24W/cm2。ΔT≈150°C對於(yu) 這個(ge) 峰值功率和脈衝(chong) 持續時間,沒有留下餘(yu) 量。因此,不能使用這類操作參數。
結論:
模型給出了DMD在給定像素類型和封裝下可以處理的脈衝(chong) 能量的限製。由此給出兩(liang) 個(ge) 限製條件:
1.平均功率密度(峰值功率密度•占空比)不能超過25W/cm2的規格。
2.如果瞬時傳(chuan) 遞的總脈衝(chong) 能量密度會(hui) 導致像素溫度超過(150°C – T陣列)到ΔTinst,則脈衝(chong) 持續時間必須大於(yu) :
其中,如果Tarray+ΔT≤150°C不違反100°C,則可以放鬆100°C的值限製。所以如果陣列溫度低於(yu) 50°C,那麽(me) ΔT可以大於(yu) 100°C。
使用這些原理作為(wei) 指南有助於(yu) 確保防止脈衝(chong) 激光係統中DMD的長期熱損傷(shang) 。
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