ZHCA627B January   2024  – April 2024 DLP500YX , DLP5500 , DLP6500FLQ , DLP6500FYE , DLP650LNIR , DLP670S , DLP7000 , DLP7000UV , DLP9000 , DLP9000X , DLP9000XUV , DLP9500 , DLP9500UV

 

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  2.   摘要
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  4. 1DMD 微镜的加热
    1. 1.1 镜面与镜体差值 (ΔTMIRROR_SURFACE-TO-BULK_MIRROR)
    2. 1.2 镜体与器件差值 (ΔTBULK_MIRROR-TO-SILICON)
    3. 1.3 器件与陶瓷差值 (ΔTSILICON-TO-CERAMIC)
  5. 2使用脉冲光源计算镜面温度
    1. 2.1 镜面与镜体差值 (ΔTMIRROR_SURFACE-TO-BULK_MIRROR)
    2. 2.2 镜体与器件差值 (ΔTBULK_MIRROR-TO-SILICON)
    3. 2.3 器件与陶瓷差值 (ΔTSILICON-TO-CERAMIC)
    4. 2.4 计算镜面与陶瓷差值 (ΔTMIRROR_SURFACE-TO-CERAMIC)
  6. 3计算示例
  7. 4总结
  8. 5参考资料
  9. 6修订历史记录

2.1 镜面与镜体差值 (ΔTMIRROR_SURFACE-TO-BULK_MIRROR)

必须先将吸收的热负荷从微镜顶部传递到微镜底部，然后才能将其从镜体传导至器件。沿微镜厚度方向的热传导通常非常高效，因为铝镜很薄且具有高导热性，但脉冲照明可能会导致镜面温度远高于镜体温度的情况。

由于这些短脉冲可以非常快速地加热镜面，而不会影响微镜的底部表面，因此可以将微镜视为半无限实体。方程式 1 中显示了具有恒定热通量的半无限实体的温度公式。

方程式 4. T x , t = T i   +   2 q * α t π 1 2 k * e x p - x 2 4 α t - q x k * e r f c x 2 α t

其中：

T ( x , t ) = 深度 = x、时间 = t 时的温度

T i = 初始微镜温度

q = 镜面吸收的热通量 [W/m2]

α = 微镜热扩散率 = 6.4667 x 10-5m2/s

k = 微镜热导率 = 160W/m-ºC

e r f c (x) = 互补误差函数

因为我们只关注镜面温度，

以上公式中的深度 (x) = 0 可简化为方程式 2。

方程式 2. T t = T i   +   2 q * α t π 1 2 k

使用该公式可计算脉冲结束且处于最大值的镜面温度，t = 脉冲持续时间。温升只是镜面吸收的热通量 (q) 和脉冲持续时间 (t) 的函数。对于铝镜，所有其他变量都是恒定的。因此，温升与 qt1/2 成正比。随着脉冲持续时间在恒定平均功率密度下变小，峰值脉冲功率会增加，并导致镜面温度大幅上升。此外，镜面温升与镜片间距无关，因为镜片厚度可视为半无限实体，而像素面积不会影响该一维热流。