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。
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(一)
從(cong) 曆史上看,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,在過去數年中,DLP嵌入式用戶正在探索許多新的国产成人在线观看免费网站。其中許多国产成人在线观看免费网站都考慮將激光器與(yu) DMD結合使用。
激光使用連續和脈衝(chong) 模式操作。脈衝(chong) 操作的眾(zhong) 多優(you) 點之一是,在脈衝(chong) 期間可以達到非常高的峰值功率,並且平均功耗相對較低。這種工作模式可實現各種燒蝕模式(熱和非熱),適用於(yu) 沉積、醫療和其他国产成人在线观看免费网站。
過去依據穩態熱模型來預測DMD陣列和像素的溫度,並以模型為(wei) 基礎形成ViALux的DMD數據手冊(ce) 上最大照明功率密度規格。
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。即使極短時間高溫,在多周期操作過程後也可能損壞器件。因此希望DMD像素表麵溫度保持在150°C的臨(lin) 界溫度以下。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。
構建模型:
該模型目的是預測像素在脈衝(chong) 激光操作期間達到的瞬時峰值溫度。不論平均輸入能量密度如何,單個(ge) 像素溫度必須保持150°C以下。
為(wei) 簡化模型,有如下假設:
1.像素的反射率遵循:可用範圍內(nei) 器件鋁鏡的反射率曲線。
2.重複速率足夠高,並且底層基板的熱質量足夠大(>>像素的熱質量),因此基板(陣列)的溫度隻是陣列在連續照明下達到的溫度,並且具有相同的平均功率。
圖1.像素熱傳(chuan) 遞到陣列
我們(men) 隻考慮平均麵功率等於(yu) 給定 DMD 的指定最大連續麵功率密度的情況。因此,當占空比變化時,平均峰值功率由麵功率密度平均值/占空比給出。
(1)陣列上方像素的溫度 :
ΔTf 是像素在連續施加功率時將達到的溫度,時間→ ∞。
ΔTI 是高於(yu) 陣列溫度的初始溫度。
α 是熱衰減常數。它是由像素對陣列的熱導率 除以像素的熱容量決(jue) 定的 。
• 如果 ΔTI = ΔTf,則它保持在 ΔTf。
• 如果ΔT l >ΔT f,那麽(me) 它就會(hui) 呈指數級衰減到ΔTf。
•如果 ΔTI < ΔTf,則它逐漸接近 ΔTf。
對於(yu) 模型,我們(men) 希望查看一個(ge) 脈衝(chong) 周期內(nei) 的溫度曲線。我們(men) 可以將這個(ge) 循環分為(wei) 兩(liang) 部分。第一部分是當照明打開時,我們(men) 以恒定的速率入射能量。第二部分是在照明關(guan) 閉並且像素冷卻下來之後,每個(ge) 部分都有自己的 TI和Tf。
現在,如果假設在周期開始時ΔTI = 0,我們(men) 可能不會(hui) 在脈衝(chong) 周期結束時以ΔTend = 0結束。我們(men) 對係統啟動並運行後的偽(wei) 穩定狀態感興(xing) 趣。在這種狀態下,要求ΔTI = ΔTend。這需要匹配兩(liang) 個(ge) 端點,這可以通過迭代計算直到差值小於(yu) 某個(ge) 小增量來完成。在此模型中,為(wei) 迭代選擇匹配的增量為(wei) 10–10。
模型的這一部分僅(jin) 表述高於(yu) 陣列溫度的增量。我們(men) 稍後必須計算等效陣列溫度 。
以 10.8 μm 像素為(wei) 例,下圖顯示了當我們(men) 改變頻率時,25 W/cm2 平均功率和 25% 占空比會(hui) 發生什麽(me) 情況。
對於(yu) 相同的像素大小,如果我們(men) 保持頻率不變,改變占空比會(hui) 發生什麽(me) ?
峰值功率與(yu) 1/占空比成正比。三個(ge) 頻率的結果如圖9、圖10和圖11所示。
從(cong) 這些數據中得知幾件事 :
1.對於(yu) 較低的頻率,脈衝(chong) 能量足夠大,以至於(yu) 像素可以達到非常高的溫度,用於(yu) 小占空比 。
2.對於(yu) 較高的頻率,隨著脈衝(chong) 持續時間的減少,溫度僅(jin) 由脈衝(chong) 能量決(jue) 定。實際上,在連續加熱階段,像素沒有明顯的熱量傳(chuan) 遞。
可精確計算每個(ge) 像素的臨(lin) 界時間,低於(yu) 該時間的峰值溫度僅(jin) 由脈衝(chong) 能量決(jue) 定。在此之上,峰值溫度受脈衝(chong) 能量/像素對陣列的電導率的限製(即,峰值功率的穩態等效)。
以上內(nei) 容介紹了Vialux的DMD使用中涉及到的部分參數(溫度等)建立時使用的物理模型。分析DMD在不同激光功率下的微鏡溫度變化趨勢。在下一篇文章中,介紹以此模型為(wei) 基礎的、在底板和整個(ge) 微鏡陣列環境下的DMD溫度變化規律。
您可以通過我們(men) 的官方網站了解更多的国产欧美在线信息,或直接來電谘詢4006-888-532。
展示全部